Ngành sản xuất cồn thường sử dụng nguyên liệu rẻ tiền và cần có hệ thống xử lý nước thải sản xuất cồn hiệu quả để đảm bảo tuân thủ các quy định về môi trường và an toàn sản xuất.
MỤC LỤC BÀI VIẾT
Ứng dụng của cồn trong cuộc sống con người
Cồn thường được sử dụng trong sản xuất mỹ phẩm, đặc biệt là trong sản xuất toner (nước hoa hồng). Nó có khả năng làm sạch da, giữ ẩm, se lỗ chân lông và ngăn ngừa dầu. Ngoài ra, cồn còn có khả năng kháng khuẩn giúp bảo quản và tăng tuổi thọ cho sản phẩm mỹ phẩm. Trong ngành này, cồn được gọi là “alcohol” và có hai loại chính là cồn béo và cồn khô.
Trong y tế: Cồn có nồng độ cao trên 90% thường được sử dụng để sát trùng vết thương và bào chế thuốc. Cồn có nồng độ trên 70% cũng được sử dụng để tẩy rửa các dụng cụ y tế và đảm bảo vệ sinh.
Trong ăn uống: Cồn rắn thường được sử dụng làm chất đốt trong nhiều ứng dụng, như làm nhiên liệu cho nhiệt kế cồn, bếp cồn và nhiều loại lò nấu thức ăn. Vì lượng sử dụng cồn rất lớn nên việc sản xuất là xử lý nước thải sản xuất cồn cũng rất quan trọng.
Tính chất của nước thải sản xuất cồn có thể khác nhau
Nước thải sản xuất cồn thường có nhiệt độ cao do quá trình chưng cất và xử lý nhiệt trong sản xuất cồn. Nhiệt độ cao này có thể góp phần làm gia tăng tác động hại đối với môi trường. Nước thải sản xuất cồn thường có pH thấp, thường trong khoảng 3-4. pH thấp này có thể gây ảnh hưởng đến sự sống của các hệ thống sinh học trong môi trường nước.
Nước thải sản xuất cồn thường có màu trắng đục do chứa nhiều tinh bột và dịch hèm. Màu sắc này có thể làm hư hại đường ống và gây ô nhiễm môi trường. Nồng độ COD trong nước thải sản xuất cồn thường cao, thường nằm trong khoảng 20.000 – 25.000 mg/L. Nước thải này chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị oxy hóa và cần oxy hóa nhiều oxy hóa hóa học để xử lý.
Tỷ lệ giữa BOD (Biological Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa sinh học) và COD thấp, thường nằm trong khoảng 0,23 – 0,66. Điều này có nghĩa rằng nước thải này chứa nhiều chất hữu cơ khó phân giải bởi vi khuẩn sinh học. Tùy thuộc vào nguyên liệu sản xuất cồn, nước thải có thể chứa nhiều chất dinh dưỡng như Nitrogen (N) và Phosphorus (P). Có thể gây tác động xấu đối với môi trường nước. Tạp chất rắn (SS – Suspended Solids): Nước thải sản xuất cồn thường có nồng độ tạp chất rắn cao, thường trong khoảng 9.000 – 12.000 mg/L.
Quy trình và công nghệ xử lý nước thải sản xuất cồn
Thu gom và lọc rác: Nước thải từ quá trình sản xuất cồn được thu gom và dẫn qua lưới lọc rác để loại bỏ các hạt rắn lớn trước khi vào hệ thống xử lý.
Bể điều hòa: Nước thải tiếp tục được dẫn qua bể điều hòa, nơi máy thổi khí tiếp tục cung cấp khí để xử lý nước thải. Quá trình này giúp ngăn chặn hiện tượng lắng cặn gây mùi hôi thối cho bể. Bể còn có chức năng điều hòa lưu lượng và nồng độ của nước thải.
Bể UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket): Đây là bể sinh học kỵ khí, trong đó nước thải chuyển động từ dưới lên trên và đi qua lớp đệm bùn. Lớp đệm này bao gồm các sinh khối được hình thành từ hạt nhỏ hoặc hạt lớn. Bể thường được xây dựng bằng bê tông cốt thép và có hệ thống máng thu nước sau xử lý và thu khí mêtan. Ưu điểm của bể này bao gồm tiết kiệm diện tích, tiết kiệm năng lượng (không cần cấp khí), và giảm lượng bùn sinh học.
Bể Aerotank: Trong bể Aerotank, vi sinh vật từ bùn tuần hoàn tại bể lắng được thêm vào định kỳ. Vi sinh vật xử lý nước thải sản xuất cồn giúp phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải thành sản phẩm cuối cùng là khí cacbonic và nước, giảm nồng độ bẩn trong nước thải. Bể còn có vật liệu tiếp xúc để tăng cơ hội tiếp xúc giữa vi sinh vật và nước thải, cũng như cung cấp môi trường để vi sinh vật phát triển.
Bể lắng: Sau khi xử lý sinh học, nước thải tràn qua bể lắng để lắng bùn. Nước di chuyển tuần hoàn trong ống trung tâm xuống đáy bể, sau đó di chuyển từ dưới lên trên chảy vào máng thu nước, tràn sang bể khử trùng. Phần bùn lắng xuống đáy bể một phần được tuần hoàn lại về bể sinh học thiếu khí và hiếu khí để duy trì nồng độ bùn. Bùn thải từ đó sẽ được bơm vào bể chứa bùn chờ xử lý.
Bể khử trùng Javen: Nước Javen được bơm vào nước thải bằng bơm định kỳ. Chất oxy hóa mạnh này tiêu diệt các vi sinh vật nguy hiểm trong nước thải, đảm bảo đạt tiêu chuẩn về vi sinh.
Bồn lọc áp lực: Sau xử lý nước thải sản xuất cồn được đưa vào bồn lọc áp lực để loại bỏ các cặn còn sót lại mà quá trình lắng chưa làm được. Quá trình lọc áp lực này tạo ra cặn trong bồn lọc, sau đó bồn lọc áp lực được rửa lọc để tách phần cặn ra khỏi vật liệu lọc, đảm bảo độ trong trước khi đưa vào nguồn tiếp nhận.
Xử lý bùn: Bùn dư từ bể lắng sinh học và các bùn rắn từ các quá trình lọc rác được đưa về bể chứa bùn. Quá trình ổn định bùn kỵ khí diễn ra trong khoảng thời gian dài để làm cho bùn ổn định, dễ lắng và mất mùi hôi. Sau đó, bùn được đưa vào máy ép bùn để giảm thể tích và được đưa đi chôn lấp.
Ưu điểm của công nghệ xử lý nước thải sản xuất cồn
Công nghệ này có khả năng xử lý hiệu quả các chỉ tiêu quan trọng như BOD (Nhu cầu oxy hóa sinh học), COD (Nhu cầu oxy hóa hóa học), và nồng độ Nitơ cao. Điều này giúp giảm tiềm ẩn ô nhiễm môi trường từ nước thải sản xuất cồn.
Công nghệ này đảm bảo rằng nước thải đầu ra đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng nước quy định. Phương pháp xử lý nước thải sản xuất cồn chủ yếu dựa vào quá trình sinh học có chi phí vận hành thấp hơn so với các phương pháp xử lý khác. Hệ thống dễ vận hành và có thể đào tạo những người chưa có chuyên môn về xử lý nước thải để vận hành hệ thống.
Công nghệ này giúp giảm thiểu tối đa thể tích bùn thải. Bùn có thể được dễ dàng vận chuyển và bảo quản, và thậm chí có thể được sử dụng làm phân vi sinh bón cho cây trồng. Nước thải sau xử lý cho mục đích tưới cây, tưới đường, hoặc các mục đích khác. Điều này giúp giảm áp lực lên nguồn nước tươi sạch và tiết kiệm nguồn tài nguyên.
Ngoài phương án xử lý đã nêu trên, công nghệ này còn có khả năng điều chỉnh và tùy chỉnh để đáp ứng yêu cầu cụ thể của khách hàng. Điều này đảm bảo tính hiệu quả và linh hoạt trong việc xử lý nước thải sản xuất cồn.
