Đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty Masan (300m3/ngày) để tái sử dụng

Chi tiết đề tài thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty Masan 300m3/ngày. Giải pháp tối ưu giúp tái sử dụng nước hiệu quả cho sản xuất.

• Tác giả: Nguyễn Hồng Thơm
• Người hướng dẫn: Phạm Trung Kiên
• Trường học: Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường
• Đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty CPCN Masan tái sử dụng cho sản xuất. Công suất 300 m3/ngày.đêm
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Masan

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Masan là một giải pháp quan trọng cho công ty CPCN Masan, một trong những nhà máy sản xuất nước mắm Nam Ngư nổi tiếng thuộc tập đoàn Masan Group. Công ty được đặt tại Lô 6, KCN Tân Đông Hiệp A, đối mặt với thách thức lớn về ô nhiễm nước thải từ quá trình vệ sinh máy móc, thiết bị và nhà xưởng. Nước thải sinh ra có thành phần các chất dễ phân hủy sinh học cao và độ mặn cao khoảng 4000 mg/l. Do công ty tăng công suất sản xuất lên 300 m³/ngày.đêm, hệ thống xử lý nước thải cũ không còn đáp ứng được nhu cầu. Bên cạnh đó, hệ thống đã bị hư hại, nên việc thiết kế mới hệ thống xử lý nước thải tái sử dụng trở thành cần thiết để vừa bảo vệ môi trường vừa tiết kiệm chi phí sản xuất.

1.1. Tính Cấp Thiết của Thiết Kế Mới

Hệ thống xử lý nước thải cũ của Masan không còn phục vụ được nữa do hư hại và không đáp ứng công suất tăng cao. Nước thải chứa hàm lượng muối cao cần được xử lý tốt trước khi tái sử dụng. Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Masan tái sử dụng mới sẽ giải quyết vấn đề ô nhiễm, tiết kiệm tài nguyên nước, và nâng cao hiệu quả kinh tế cho nhà máy sản xuất.

1.2. Mục Tiêu và Lợi Ích Dự Án

Mục tiêu chính là thiết kế một hệ thống xử lý nước thải công suất 300 m³/ngày.đêm có khả năng tái sử dụng cho sản xuất. Hệ thống sẽ giảm hàm lượng muối, xử lý các chất bẩn, đồng thời đảm bảo chất lượng nước đạt tiêu chuẩn nước cấp. Lợi ích bao gồm: bảo vệ môi trường, tiết kiệm chi phí cấp nước, nâng cao năng lực sản xuất và tuân thủ các quy định pháp luật về xử lý nước thải.

II. Công Nghệ Xử Lý Nước Thải Ba Giai Đoạn

Hệ thống xử lý nước thải Masan được thiết kế theo ba giai đoạn chính: xử lý cơ học, xử lý sinh học và xử lý bậc cao. Giai đoạn đầu tiên là xử lý cơ học sử dụng bể lắng I để loại bỏ một phần chất rắn có trong nước thải. Tiếp theo là xử lý sinh học sử dụng công nghệ kỵ khí UASB để phân hủy các thành phần chất bẩn hiệu quả. Để nâng cao hiệu suất xử lý, công nghệ MBR (Membrane Bioreactor) được áp dụng, kết hợp phản ứng sinh học với màng lọc. Giai đoạn cuối cùng là xử lý bậc cao với lọc màng NF để đảm bảo chất lượng nước tái sử dụng đạt tiêu chuẩn nước cấp. Trước khi lọc NF, nước được khử trùng bằng NaOCl để đảm bảo an toàn vi sinh.

2.1. Xử Lý Cơ Học và Sinh Học

Xử lý cơ học sử dụng bể lắng I loại bỏ chất rắn lơ lửng. Sau đó, nước đi vào giai đoạn xử lý sinh học với công nghệ UASB kỵ khí hiệu quả. Kết quả thí nghiệm mô hình bùn hoạt tính cho thấy ở thời gian lưu 6 giờ, hiệu suất xử lý COD đạt 60%. Công nghệ này xử lý tốt các chất dễ phân hủy sinh học cao trong nước thải nước mắm.

2.2. Xử Lý Bậc Cao và Khử Trùng

Công nghệ MBR kết hợp phản ứng sinh học với màng lọc mang lại hiệu quả cao. Bước tiền xử lý bao gồm bể trung hòa điều chỉnh pH. Bồn lọc áp lực sử dụng than hoạt tính và cát thạch anh xử lý độ màu và mùi. Cuối cùng, lọc màng Nano (NF) đảm bảo chất lượng nước tái sử dụng, cùng với khử trùng NaOCl trước lọc.

III. Đặc Điểm Nước Thải và Thách Thức Xử Lý

Nước thải từ quá trình sản xuất nước mắm tại Masan có những đặc điểm rất khó xử lý. Nước thải chứa hàm lượng muối cao khoảng 4000 mg/l, làm tăng độ khó của quá trình xử lý. Bên cạnh đó, nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao và độ mặm cao, yêu cầu công nghệ xử lý sinh học kỵ khí như UASB để hiệu quả. Trong quá trình vệ sinh máy móc và nhà xưởng, nước thải còn chứa các chất dễ phân hủy sinh học cao từ nguyên liệu nước mắm. Để giảm hàm lượng muối và các tạp chất, hệ thống sử dụng kỹ thuật lọc màng tiên tiến. Thách thức lớn nhất là đảm bảo nước tái sử dụng đạt tiêu chuẩn nước cấp cho sản xuất, đòi hỏi quá trình xử lý đa cấp và kỹ thuật màng chất lượng cao.

3.1. Thành Phần Nước Thải Nước Mắm

Nước thải nước mắm có thành phần phức tạp với hàm lượng muối 4000 mg/l và chất hữu cơ cao. Nước sinh ra từ vệ sinh máy móc, thiết bị sản xuất chứa các chất dễ phân hủy sinh học cao từ nguyên liệu cá. Độ mặm cao này là rào cản lớn trong xử lý bằng công nghệ sinh học thông thường, yêu cầu sử dụng vi sinh vật khả chịu muối cao hoặc công nghệ kỵ khí UASB.

3.2. Tiêu Chuẩn Chất Lượng Nước Tái Sử Dụng

Nước tái sử dụng cho sản xuất phải đạt tiêu chuẩn nước cấp với độ sạch cao. Phải xử lý giảm hàm lượng muối, loại bỏ màu sắc, mùi, và tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh. Hệ thống xử lý ba giai đoạn với lọc màng NF và khử trùng NaOCl đảm bảo nước tái sử dụng an toàn cho sản xuất, vừa bảo vệ môi trường vừa tiết kiệm tài nguyên.

IV. Ứng Dụng và Hiệu Quả Dự Án Xử Lý Nước Thải Masan

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải công suất 300 m³/ngày.đêm của Masan mang lại nhiều lợi ích thực tiễn. Hệ thống tái sử dụng nước thải sau xử lý giúp tiết kiệm chi phí cấp nước đáng kể cho nhà máy sản xuất. Với công nghệ MBR và lọc màng NF, hiệu suất xử lý COD đạt 60% ở thời gian lưu 6 giờ, đảm bảo chất lượng nước tái sử dụng. Dự án cũng giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường từ nước thải, tuân thủ các quy định pháp luật Việt Nam về bảo vệ môi trường. Ngoài ra, hệ thống xử lý nước thải tái sử dụng cho phép công ty tăng công suất sản xuất mà không tăng áp lực về tài nguyên nước. Dự án là mô hình tiêu biểu của công nghệ xử lý nước thải tiên tiến áp dụng tại các nhà máy sản xuất nước mắm, góp phần phát triển kinh tế xanh tại Việt Nam.

4.1. Lợi Ích Kinh Tế và Môi Trường

Hệ thống xử lý nước thải tái sử dụng mang lại lợi ích kép cho Masan. Về mặt kinh tế, giảm chi phí cấp nước bằng cách tái sử dụng nước thải đã xử lý. Về mặt môi trường, giảm lượng nước thải xả ra môi trường, loại bỏ ô nhiễm mùi và chất bẩn. Dự án tuân thủ quy định pháp luật về xử lý nước thải, giúp công ty tránh phạt và nâng cao uy tín thương hiệu.

4.2. Ứng Dụng Rộng Rãi và Phát Triển Bền Vững

Mô hình thiết kế hệ thống xử lý nước thải Masan có thể được áp dụng cho các nhà máy sản xuất nước mắm khác và ngành công nghiệp thực phẩm tương tự. Hệ thống là ví dụ điển hình của công nghệ xử lý nước thải tiên tiến kết hợp sinh học và màng lọc. Dự án góp phần phát triển kinh tế xanh, nâng cao tính bền vững và đạt các mục tiêu bảo vệ môi trường toàn cầu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Các hoạt động kinh tế, phát triển của xã hội đang là nguyên nhân chính gây ra sự biến đổi môi trường và khí hậu trên toàn thế giới. Những hoạt động đó, một mặt sẽ làm cải thiện đời sống của con người, nhưng mặt khác lại làm cạn kiệt, khan hiếm nguồn tài nguyên thiên nhiên, gây ô nhiễm và suy thoái môi trường trên thế giới. Chính vì vậy, vấn đề toàn cầu đang trở thành vấn đề toàn cầu, là quốc sách của mọi quốc gia. Nước ta với nền kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa, là động lực để phát triển kinh tế.

Cuộc sống đang ngày được nâng cao, nhu cầu về lương thực, thực phẩm ngày càng nhiều. Trong những năm gần đây các nghành thuộc lĩnh vực thực phẩm phát triển mạnh, phục vụ tốt nhu cầu của người sử dụng. Tuy nhiên, mặt trái của nó là tạo ra một lượng lớn chất thải rắn, khí, lỏng…. đây là nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm môi trường.

Nghành sản xuất nước mắm cũng nằm trong tình trạng đó, với một lượng lớn nước dùng để sản xuất và vệ sinh đã thải ra ngoài môi trường một lượng lớn nước thải, cùng với một lượng lớn khí thải và chất thải rắn. Vấn đề ô nhiễm nguồn nước của nghành sản xuất nước mắm thải ra trực tiếp môi trường đang là vấn đề được các nhà quản lý môi trường quan tâm. Nước bị nhiễm bẩn cùng với nồng độ muối khá cao trong nước sẽ làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống của các vi sinhvật và các cây thuỷ sinh trong nước, cũng như ảnh hưởng tới môi trường và các động vật sống xung quanh đó. Vì vậy, vấn đề nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm là một yêu cầu cấp thiết cho các nhà môi trường nói riêng và cho tất cả chúng ta nói chung.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hiện nay công ty đã có hệ thống xử lý nước thải cho dây chuyền sản xuất nước mắm.

Nhưng: Hệ thống đã cũ kỹ, hư hỏng không còn được sử dụng nữa. Công suất nước thải của nhà máy đã tăng lên rất nhiều so với công suất hệ thống cũ. SVTH: Nguyễn Hồng Thơm 1 http://www.vn Thiết kế HTXL nước thải công ty CPCN Masan tái sử dụng cho sản xuất. Công suất 300 m3/ngày.đêm Do lượng nước cấp cho sản xuất của nhà máy là khá lớn, thêm vào đó trong nước thải hàm lượng muối cao.

Để xử lý nước thải đảm bảo tiêu chuẩn xả thải thì đòi hỏi chi phí cao do sử dụng công nghệ RO. Chính vì thế, hướng xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn nước cấp để túần hòan tái sản xuất là hướng giải quyết rất có ý nghĩa về mặt môi trường cũng như kinh tế cho nhà máy. Chính vì vậy, thiết kế hệ thống xử lý nước thải mới cho qui trình sản xuất nước mắm cho công ty CPCN Masan là rất cần thiết.3 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG ĐỀ TÀI 1.1 Mục tiêu Thiết kế hệ thống xử lý nước thải qui trình sản xuất nước mắm công ty CPCN Masan, tuần hoàn lại qui trình sản xuất. Công suất thiết kế 300 m3/ng.2 Nội dung · Tổng quan về công ty CPCN Masan · Xác định tính chất, lưu lượng, thành phần nước thải của công ty · Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu chất lượng nước đầu vào của hệ thống xử lý nước thải · Thí nghiệm mô hình bùn hoạt tính tĩnh với thời gian lưu là 3 ngày ở các nồng độ muối khác nhau, xác định khả năng xử lý của vi sinh vật ở các độ muối.

· Đề xuất các phương án xử lý nước thải cho công ty · Tính toán các công trình đơn vị của các phương án được chọn · Thể hiện mặt bằng, mặt cắt công nghệ và các công trình đơn vị trên giấy A1 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU · Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng: · Phương pháp sưu tầm, tham khảo, nghiên cứu và tổng hợp số liệu · Khảo sát thực tế thu thập số liệu tại công ty · Phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm trên mô hình và phòng thí nghiệm · Phương pháp nghiên cứu, thí nghiệm tại phòng thí nghiệm · Phương pháp thống xử lý số liệu SVTH: Nguyễn Hồng Thơm 2 http://www.vn Thiết kế HTXL nước thải công ty CPCN Masan tái sử dụng cho sản xuất. Công suất 300 m3/ngày.5 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI Đây là nghành sản xúât đã lâu nhưng về phương pháp xử lý của nó thì vẫn chưa được quan tâm. Chính vì thế thành công của đề tài sẽ bổ sung vào thư viện các phương pháp xử lý nước thải ở nước ta. Tiến tới các phương pháp tái sử dụng nguồn nước cấp vào qui trình sản xuất từ hệ thống xử lý nước thải, đảm bảo chất lượng về môi trường.

SVTH: Nguyễn Hồng Thơm 3 http://www.vn Thiết kế HTXL nước thải công ty CPCN Masan tái sử dụng cho sản xuất. Công suất 300 m3/ngày.đêm Chương 2 TỔNG QUAN 2. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CPCN MASAN 2. Giới thiệu về công ty · Khái quát chung Tên công ty: CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHIỆP MASAN Tên gia dịch: MASAN INDUSTRIAL CORPORATION Tổng giám đốc công ty: Ông Nguyễn Tân Kỷ Điện thoại: 0650.vn Loại hình cơ sở: Công ty cổ phần Nghành, nghề kinh doanh: Sản xuất và chế biến nước mắm và mỳ gói Công ty Masan được thành lập theo giấy chứng nhận đầu tư số: 462033000226 chứng nhận lần đầu ngày 10/06/2002.

Vốn điều lệ: 6.000 USD, tương đương 96,6 tỷ đồng. · Vị trí địa lý Địa chỉ: Lô 6, KCN Tân Đông Hiệp A, Huyện Dĩ An, Tỉnh Bình Dương Diện tích mặt bằng:12,6 ha. Trong đó còn khoảng 7,5 ha còn đang trong giai đoạn xây dựng các cơ sở hạ tầng khác, trong đó có hệ thống xử lý nước thải. · Nguồn nguyên, nhiên liệu Nguồn nguyên liệu chính: Nước mắm cốt được nhập từ Nha Trang, Kiên Giang và Phú Quốc.

Nguyên liệu phụ: Khăn lau, chất hoạt động bề mặt, bột ngọt xá, ribotide, glicine, Alanine, muối sấy Trung Quốc, Natri benzoat, Kaliorbate, premix PRNM 06 được nhập từ các cơ sở cung cấp trong nước. · Thời gian làm việc: Công ty làm việc 3 ca: Ca 1 từ 6h tới 14h. Ca 2 từ 14h tới 22h. Ca 3 từ 22h hôm nay tới 6h hôm sau.

SVTH: Nguyễn Hồng Thơm 4 http://www.vn Thiết kế HTXL nước thải công ty CPCN Masan tái sử dụng cho sản xuất. Công suất 300 m3/ngày.đêm · Sản phẩm và thị trường tiêu thụ Nước mắm với sản phẩm là nước mắm Nam Ngư. với sản lượng 300tấn/tháng Thị trường tiêu thụ: cung cấp nhu cầu ở trong nước và đang hướng tới xuất khẩu ra thị trường nước ngoài. · Định hướng phát triển trong tương lai Hiện nay nhà máy đang xây dựng nhà xưởng sản xuất tương ớt và nước tương, chuyển toàn bộ công nghệ sản xuất của công ty cổ phần thương mại Masan tại Tân Bình về đây.

Dự tính đầu năm 2010 sẽ đi vào sản xuất. Qui trình công nghệ sản xuất Nước mắm cốt Xử lý Pha đấu Thanh trùng I Phụ gia Đường Gum Lọc Nấu Nấu Hòa Hòa trộn màu Hòa trộn II Hòa trộn I Thanh trùng II Khuấy Hòa trộn, thành phẩm Thành phẩm Hình 2.1: Qui trình sản xuất nước mắm công ty CPCN Masan SVTH: Nguyễn Hồng Thơm 5 http://www.vn Thiết kế HTXL nước thải công ty CPCN Masan tái sử dụng cho sản xuất. Công suất 300 m3/ngày.đêm v Thuyết minh qui trình Nước mắm cốt được nhập từ các cơ sở từ Nha Trang, Phan Thiết, Phú Quốc về tại công ty sẽ được kiểm tra chất lượng. Khi chất lượng đảm bảo, nếu nước mắm cốt được nhập bằng can thì sẽ qua lọc bằng vĩ lọc trước khi bơm vào tank chứa, nếu không bằng can thì được bơm trực tiếp vào các tank chứa lớn, dung tích 35 m3/tank.

Giúp dễ dàng trong công tác bảo quản, tránh suy giảm chất lượng do các yếu tố ngoại quan tác động, bên cạnh cũng loại bỏ bớt tạp chất lớn và lượng muối kết tinh trong nước mắm (nếu có). Tại các tank chứa lớn, bộ phận QC sẽ chịu trách nhiệm kiểm tra chất lượng nước mắm và hướng dẫn bơm pha đấu nước mắm ở các độ đạm theo yêu cấu (32%, 33%, 35%.) · Giai đoạn thanh trùng I: nước mắm sẽ được dẫn qua máy thanh trùng bằng hơi nóng. Tiếp được dẫn qua máy làm nguội, giảm nhiệt độ xuống trước khi qua lọc. · Khâu lọc: bao gồm 3 quá trình: Lọc khung bản, lọc xô, lọc hai ngăn.

- Lọc khung bản với mục đích loại bỏ cặn thô có trong nước mắm sau thanh trùng I. Khung bản gồm 49 thanh được xếp thành một bộ khung, tiến hành ráp 49 khăn lên 49 thanh, chia khăn thành hai phần qua trục của khung, trải khăn theo hai mặt của khung, dán hai mép trên của khăn lại với nhau, dùng hai mép dưới để điều chỉnh sao cho các lỗ của khăn ở mép dưới trùng khớp với các lỗ của khung bản. Sau đó, đẩy ép các khung về phía cuối máy sao cho khung thật chặt. Tiến hành tạo màng lọc: Lấy 10 xô 220 lít xả lần lượt nước mắm sau lọc giai đoạn 2 vào các xô tương ứng 2000 lít nước mắm.

Chuẩn bị một xô 220 lít để chứa nước mắm sau tuần hoàn xô bột đầu tiên và xô chứa kế tiếp là xô dùng để khuấy bột. Cứ thế mà hoán chuyển xô cho đến tuần hoàn đạt. Chia đều bột trắng, mỗi xô 10kg khuấy đều trong vòng 10 phút. Cuối cùng chia đều dung dịch gum mỗi xô 10 lít và khuấy đều trong 20 phút.

Nối đường ống và bật bơm vừa hút vừa khuấy để tạo lớp màng lọc đống đều. Lọc nước mắm: Bật máy bơm để đẩy nước mắm vào máy, đầu ra của máy lọc khung bản để cho nước mắm chảy tự nhiên vào xô 220 lít trung gian, không dùng máy bơm để hút đầu ra nước mắm từ xô trung gian bơm lên bồn chứa sau lọc khung bản. Lọc nước mắm được 50.000 lít thì tiến hành xử khung bản. SVTH: Nguyễn Hồng Thơm 6 http://www.vn Thiết kế HTXL nước thải công ty CPCN Masan tái sử dụng cho sản xuất.

Công suất 300 m3/ngày.đêm - Lọc xô: Nhằm loại bỏ cặn có kích thước nhỏ. Yêu cầu bề mặt khăn phải bằng phẳng. Lớp bột trợ lọc 10 – 15mm, không bị lồi khăn, không nứt, lũng lớp, bột vành đủ dày, không được làm xoáy lớp bột tạo màng lọc. Bột trắng 1kg/1 xô/4 – 5 lít.

Tạo lớp màng lọc: Cho khăn cuồn vào xô đục lỗ đã vệ sinh, điều chỉnh lớp khăn, cắt dây, dùng khăn nhỏ chèn các vành xô mà bị lỏng và để cho bề mặt khăn bằng phẳng xô, thật chặt và kín đáy xô lọc sau đó trải một lớp khăn tròn.