Xử lý nước thải từ nhà máy chế biến tinh bột mì

Trong thời gian gần đây, ngành chế biến tinh bột mì ở nước ta có nhiều bước phát triển. Cả nước hiện có khoảng 100 cơ sở chế biến tinh bột mì với sản lượng sản xuất từ 800.000 đến 1.200.000 tấn mỗi năm. Đặc điểm chung của các cơ sở chế biến là có quy mô nhỏ và chỉ tập trung cho việc sản xuất mà chưa chú trọng đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải từ nhà máy chế biến tinh bột mì một cách hoàn chỉnh. Đây là một trong những gây ô nhiễm môi trường hiện nay, đặc biệt là môi trường nước.
​

Nguồn phát sinh nước thải tinh bột mì chủ yếu đến từ quá trình sản xuất và quá trình sinh hoạt của công nhân viên tại nhà máy. Dưới đây là quá trình sản xuất, chế biến tinh bột mì:

– Chuẩn bị nguyên liệu: Nguyên liệu là những củ mì tươi được cung cấp đến các nhà máy sản xuất.

– Bóc vỏ, loại bỏ tạp chất: Loại bỏ phần vỏ cây, lá cành của củ mì và những phần bị hư hỏng.

– Rửa sạch, cắt khúc: Rửa sạch nhằm loại bỏ các tạp chất như đất, cát để không gây ảnh hưởng đến chất lượng, màu sắc của sản phẩm và không làm mòn máy móc.

– Đưa vào máy nghiền, mài: Đây là một trong những khâu quan trọng nhất của quá trình chế biến. Sử dụng máy nghiền hoặc ngoại lực để nghiền mì từ dạng rắn ra thành hỗn hợp Lọc bã: Hỗn hợp tinh bột sệt sau khi mài được đưa qua máy tách xác để chiết tách riêng giữa bã sắn và dịch tinh bột. Việc này được thực hiện nhiều lần dưới các thiết bị tách có kích thước lỗ lưới khác nhau. Phần tinh bột tự do lọt qua lưới được thu gom về thiết bị chứa sau đó được đưa qua thiết bị phân ly tách dịch bào, phần còn lại không lọt qua lỗ lưới gồm xơ lớn đưa vào thiết bị tách xác bột mì.

– Tách dịch bào: Tách những chất nhẹ hơn bột và các tạp chất khác tan trong nước.

– Làm biến tính tinh bột: Sử dụng các phương pháp như vật lý, hóa học hoặc sinh học (enzyme) điều chỉnh các đặc tính cả tính bột như giảm độ nhớt, thay đổi độ kết dính,… so với tinh bột ban đầu nhằm cải thiện cấu trúc của tinh bột.

– Rửa, cô đặc dịch bột: Rửa sạch hóa chất và cô đặc lại dung dịch tinh bột.

– Ly tâm tách nước: Đưa tinh bột thuần khiết qua thiết bị ly tâm để lấy tinh bột ẩm, tinh bột ẩm thu được ở nhiệt độ 32 – 24 độ C và được đưa vào thiết bị sấy.

– Sấy khô tinh bột: Tinh bột sau khi được ly tâm tách nước thì đưa qua thiết bị sấy làm khô tinh bột. Kết thúc quá trình sấy, tinh bột được làm nguội để đạt đến độ ẩm cần thiết và chuyển sang khâu đóng gói và bảo quản.

– Đóng gói và bảo quản: Tinh bột mì thành phẩm được đóng gói theo quy cách quy định và được bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát và phân phối đến thị trường tiêu thụ.
Nguồn phát sinh nước thải tinh bột mì.

– Quá trình sản xuất, chế biến như quá trình rửa (nước thải chứa nhiều đất, cát, vỏ củ mì), cắt khúc (chất rắn lơ lửng), nghiền, mài (bột vụn), ly tâm và tách nước, tách dịch bào,v.v…

– Quá trình sinh hoạt như ăn uống, vệ sinh, tắm giặt của công nhân tại cơ sở sản xuất.
​

Chứa nhiều tinh bột, protein, đường, xenlulo, có màu trắng ngà, đục, mùi chua nồng, pH dao động từ 4,5 – 5,5, hàm lượng chất hữu cơ cao, trong đó các chất gây ô nhiễm môi trường chủ yếu là các hợp chất có khả năng phân hủy sinh học.
​

– Bể thu gom + song chắn rác: Nước thải từ các nguồn phát sinh được gom về bể thu gom và được tách các chất rắn, vỏ mì có kích thước lớn để tránh gây ảnh hưởng đến các công trình xử lý sau đó.

– Bể lắng cát: Sau đó nước thải được đưa sang bể lắng cát. Tại bể chứa nước thải trong một khoảng thời gian nhất định, dưới tác dụng của trọng lực giúp lắng và tách các chất lơ lửng ra khỏi nước.

– Bể điều hòa: Điều chỉnh độ pH trong nước thải về mức tối ưu và ổn định lưu lượng, dòng chảy nước thải thông qua hệ thống sục khí được bố trí trong bể.

– Bể xử lý sinh học UASB: Trong điều kiện không có khí oxy diễn ra quá trình phân giải chất hữu cơ nhờ vào hoạt động của các vi sinh vật kỵ khí. Vi sinh vật kỵ khí phân giải chất hữu cơ trong nước thải thành chất vô cơ đơn giản và khí sinh ra được thu hồi, sử dụng cho mục đích của cơ ở sản xuất.

– Bể xử lý aerotank: Sau đó nước thải được bơm sang bể xử lý aerotank và vi sinh vật hiếu khí trong bể tiến hành phân hủy chất hữu cơ trong nước thải thành các chất vô cơ ở dạng đơn giản. Quá trình phân hủy của vi sinh hiếu khí vật phụ thuộc vào các yếu tố: nhiệt độ, độ pH, các chất dinh dưỡng, nồng độ bùn và tính đồng nhất của nước thải.

– Bể lắng sinh học: Dưới tác dụng của trọng lực, bùn hoạt tính được lắng xuống đáy bể. Một phần bùn hoạt tính được thu gom về bể chứa bùn để xử lý. Một phần bùn hoạt tính được đưa tuần hoàn trở về bể aerotank để đảm bảo số lượng vi sinh vật.

– Bể khử trùng: Một lượng hóa chất khử trùng như NaOH hoặc Chlorine được châm vào bể với liều lượng nhất định nhằm tiêu diệt vi khuẩn, vi rút còn sót lại trong nước thải. Kết thúc quá trình xử lý, nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải và được xả ra nguồn tiếp nhận.​