Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chế biến cà phê

Công ty Môi Trường Hoàng Minh chuyên tư vấn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chế biến cà phê với giá tốt nhất tại TpHCM, với công nghệ hiện đại tiết kiệm chi phí, tiết kiệm diện tích, sử dụng vật tư thiết bị bơm nước thải, máy thổi khí, bơm định lượng,… chất lượng cao sử dụng lâu dài.

Chế biến cà phê đang là ngành phát triển nhanh và mang lại hiệu quả kinh tế cao, với tổng diện tích trồng đạt trên 500.000 ha và sản lượng 10 triệu bao mỗi năm cà phê Việt Nam hiện nay đang xếp thứ 2 sau gạo trong danh mục hàng nông sản xuất khẩu của Việt Nam.
Nước Việt Nam nằm trong vành đai nhiệt đới Bắc Bán Cầu, trải dài theo phương kinh tuyến từ 8030 đến 23030 vĩ độ Bắc. Điệu kiện khí hậu và địa lý thích hợp với sự phát triển cây cà phê đã đem lại cho cà phê Việt Nam một hương vị rất riêng.

Nguồn phát sinh nước thải từ chế biến cà phê

Nước thải chế biến cà phê phát sinh trong quá trình sơ chế và chế biến ở các công đoạn sau

Rửa thô: Đây là giai đoạn nước thải sinh ra có thành phần chủ yếu là chất rắn lơ lửng, các chất ô nhiễm không cao.

Xay xát vỏ: giai đoạn này nước thải phát sinh ra ít nhưng có thành phần ô nhiễm cao, có độ đục và lượng cặn cao. Ngoài ra, giai đoạn này còn thải ra lượng vỏ lớn tồn tại trong nước thải

Ngâm enzim lên men: Đây là giai đoạn phát sinh nước thải đáng kể nhất của quy trình chế biến. Nước thải phát sinh từ giai đoạn này có thành phần hữu cơ cao, ngoài ra còn có độ nhớt lớn

Rửa sạch: Nước thải giai đoạn này có lưu lượng ít, thành phần hữu cơ tương đối cao

Nước thải vệ sinh: phát sinh từ công đoạn vệ sinh các thiết bị, máy móc chế biến nhà xưởng

Nước thải sinh hoạt phát sinh trong quá trình hoạt động sản xuất của công nhân…

Đề xuất phương án xử lý nước thải chế biến cà phê

Dựa vào tính chất nước thải chế biến cà phê mà công ty đưa ra phương án công nghệ xử lý như sau:

Quy trình công nghệ XLNT chế biến cà phê

Thuyết minh sơ đồ công nghệ

Hố thu gom

Nước thải phát sinh từ hoạt động sản xuất, chế biến cà phê được đưa qua song chắn rác trước khi vào hố thu gom. Song chắn rác có công dụng loại bỏ các rác thải có kích thước lớn trong nước. Việc lắp đặt song chắn rác tại đây sẽ bảo vệ cánh bơm, tránh va đập gây hư hỏng máy bơm và đồng thời bảo vệ đường ống tránh tắc nghẽn trong quá trình xử lý. Tại bể tiếp nhận bố trí 2 máy bơm chìm được điều khiển bởi hệ thống phao với 2 mức nước (cạn tắt, đầy bơm). Hai bơm hoạt động luân phiên có nhiệm vụ chuyển nước thải đến bể điều hòa.

Bể điều hòa:

Nước thải từ hố thu gom được bơm lên bể điều hòa. Bể điều hòa này có chức năng chính như sau:

– Điều hòa lưu lượng, ổn định nồng độ các chất gây ô nhiễm có trong nước thải, tránh gây sốc tải cho các công trình xử lý phía sau (do chế độ xả nước không ổn định) thông qua quá trình xáo trộn đều khắp thể tích bể.

– Giảm thể tích của các công trình xử lý phía sau, từ đó giảm chi phí đầu tư.

– Đảm bảo cho hệ thống luôn hoạt động ổn định;

– Phân hủy một phần các chất ô nhiễm.

Quá trình xáo trộn được thực hiện nhờ hệ thống phân phối khí bố trí trong bể.

*Bể keo tụ – tạo bông:

Từ bể điều hòa, nước thải sản xuất được bơm lên bể keo tụ – tạo bông. Tại đây hóa chất được cho vào nước thải nhằm liên kết các chất ô nhiễm thành bông bùn có kích thước lớn, để tăng diện tích bề mặt tiếp xúc giữa nước thải và hóa chất tại bể khuấy trộn lắp đặt cánh khuấy, xúc tác cho quá trình tạo bông nhanh hơn, làm tăng quá trình lắng trọng lực trong nước. Nước thải mang theo bông bùn được cho chảy sang bể lắng để loại bỏ các bông cặn vừa hình thành.

Bể lắng:

Nước thải sau quá trình keo tụ – tạo bông chứa nhiều bông bùn. Do vậy cần phải tách những bông bùn này ra khỏi nước thải trước khi qua quá trình xử lý tiếp theo. Bể lắng được thiết kế nhằm mục đích lắng bông bùn hóa lý bằng phương pháp lắng trọng lực.

Nước được đưa vào ống phân phối, dưới tác dụng của trọng lực và tấm chắn hướng dòng các bông bùn lắng xuống đáy, nước trong di chuyển lên trên. Phần nước trong sẽ được thu gom qua hệ thống máng chảy tràn tiếp tục chảy sang bể kỵ khí UASB. Còn phần bùn lắng được bơm bơm sang bể chứa bùn.

Bể UASB:

Nước từ bể lắng được đưa vào bể UASB, nước thải đi từ đáy bể và dâng lên từ từ qua hỗn hợp bùn lỏng. Khí metan tạo ra ở giữa lớp bùn. Hỗn hợp khí lỏng và bùn làm cho bùn tạo thàng dạng hạt lơ lửng. Với quy trình này bùn hoạt tính tiếp xúc được với nhiều chất hữu cơ có trong nước thải và quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra tích cực. Một số bọt khí và hạt bùn có khí bám vào sẽ nổi lên trên mặt hỗn hợp phía trên bể. Khí va phải lớp lưới chắn phía trên, các bọt khí bị vỡ ra và các hạt bùn được tách ra, lắng xuống dưới. Khí (chủ yếu là CH₄ và CO₂) được thoát ra ngoài. Phần nước sẽ được thu gom qua hệ thống máng chảy tràn tiếp tục chảyqua bể Aerotank.

Bể Aerotank:

Nước thải từ bể kỵ khí UASB được đưa sang bể xử lý hiếu khí nhằm xử lý triệt để hàm lượng chất ô nhiễm hữu cơ còn lại. Quá trình sinh học hiếu khí đã được chứng minh rất hiệu quả trong các hệ thống xử lý nước thải trong nước và trên thế giới hiện nay. Đây là quy trình đã được cải tiến các thông số thiết kế, vận hành để đem lại hiệu quả xử lý cao và chi phí đầu tư, vận hành thấp.

Dưới sự cung cấp một phần oxy không khí từ hệ thống máy thổi khí, các vi sinh hiếu khí sẽ sinh trưởng và phát triển sinh khối nhờ vào quá trình tiêu thụ các chất hữu cơ ô nhiễm. Cụ thể quá trình như sau:

• Không khí được đưa vào bằng máy thổi khí, lượng oxy hòa tan trong nước thải luôn được duy trì trong khoảng 2 – 4 mg/L nhằm đảm bảo cung cấp đủ lượng oxy cho sinh vật sống tiêu thụ chất hữu cơ trong nước thải. Tại đây, các chất hữu cơ ô nhiễm được vi sinh vật sử dụng làm nguồn thức ăn để tạo nên tế bào mới. Sản phẩm của quá trình này chủ yếu là CO₂, H₂O và sinh khối vi sinh vật.

Bể lắng 2:

– Nước thải sau quá trình xử lý sinh học chứa nhiều bông bùn vi sinh. Do vậy cần phải tách những bông bùn này ra khỏi bể lắng trước khi qua quá trình xử lý tiếp theo. Bể lắng được thiết kế nhằm mục đích lắng bông bùn vi sinh bằng quá trình lắng trọng lực. Bể chia làm 3 phần:

– Phần nước trong;

– Phần lắng;

– Phần chứa bùn.

Nước đưa vào ống trung tâm rồi từ đó phân phối đều khắp bể. Dưới tác dụng của trọng lực và tấm chắn hướng dòng các bông bùn vi sinh lắng xuống đáy, nước trong di chuyển lên trên. Phần nước trong sẽ được thu gom qua hệ thống máng tràn tiếp tục chảy sang bể khử trùng trước khi xả thải. Còn phần bùn lắng sẽ được chia thành hai dòng như sau:

– Dòng tuần hoàn trở lại bể Aerotank để cung cấp vi sinh cho quá trình xử lý sinh học và duy trì nồng độ sinh khối trong bể hiếu khí giúp quá trình xử lý đạt hiệu quả cao.

– Dòng bùn dư đưa về bể chứa bùn.

Bể khử trùng:

–  Nước sau quá trình lắng sẽ chảy qua bể khử trùng. Tại đây, hóa chất được thêm vào để tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh có trong nước thải. Quá trình tiêu diệt vi sinh vật xảy ra qua hai giai đoạn. Đầu tiên chất khử trùng khuyếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh, sau đó phản ứng với men bên trong tế bào và phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến sự diệt vong của tế bào vi sinh.

Nước sau xử lý được xả ra nguồn tiếp nhận.

Bể chứa bùn:

– Phần bùn từ bể UASB và bể lắng có độ ẩm cao sẽ được dẫn về bể chứa bùn. Bể chứa bùn giúp chứa và ổn định lượng bùn trong bể trước khi được bơm lên máy ép.

Máy ép bùn

Bùn từ bể lắng được bơm vào máy ép bùn để làm khô, dễ đóng gói để đơn vị thu gom vận chuyển xử lý. Nước sau máy ép bùn sẽ dẫn về bể điều hòa.

Nếu quý khách đang có nhu cầu thiết kế hệ thống xử lý nước thải thì hãy liên hệ với công ty chúng tôi qua Hotline 0915612122 để được tư vấn tận nơi miễn phí.