Ở các nước châu Âu, người ta sản xuất cồn từ mật rỉ củ cải đường. Ở các nước châu Á, người ta sản xuất cồn từ mật rỉ từ sản xuất đường mía. Hai loại mật rỉ này thường không khác nhau nhiều, chỉ có một chất biotin có nhiều trong mật rỉ đường mía và không có nhiều trong mật rỉ củ cải đường. Do đó, tính chất nước thải từ hai quá trình này không khác nhau.
I. Tính chất nước thải nhà máy cồn từ mật rỉ:
Nguồn nước thải từ nhà máy sản xuất cồn mật rỉ bao gồm:
- Nước thải rửa thiết bị
- Nước thải từ rửa sàn nhà sản xuất;
- Nước và bã hèm sau chưng cất cồn.
Cũng giống như nhà máy sản xuất cồn từ nguồn tinh bột, các loại nước thải này thường gộp chung và thải và thải ra một đường ống dẫn chung, trong đó đáng lưu ý nhất là bã rượu sau chưng cất.
Bã rượu thường chứa nhiều glyxerin, axit amin, betain, các chất khử, các axit hữu cơ, các chất keo và chất khoáng.
Thành phần và tính chất từng loại nước thải nhà máy cồn từ mật rỉ được tóm tắt trong bảng 1.1
Bảng 1.1: Thành phần tính chất nước thải nhà máy cồn từ mật rỉ
| STT | Thông số | Nguồn nước thải | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| 1 | Nhiệt độ | 30 – 60 | 20 – 100 | 80 – 100 | 20 – 90 |
| 2 | pH | 7 – 8 | 8 – 12 | 4.4 – 6.4 | 5.5 – 6.2 |
| 3 | Độ trong (cm) | 12 – 30 | 10 – 20 | 15 – 25 | 0 – 2 |
| 4 | Cặn khô (mg/l) | 350 – 500 | 1300 – 2000 | 300 – 600 | 450 – 1000 |
| 5 | BOD5 (mg/l) | 2 – 10 | 2 – 40 | 100 – 2500 | 600 – 3700 |
| 6 | COD (mg/l) | 5 – 40 | 10 – 40 | 60 – 350 | 1000 – 4000 |
Ghi chú:
1 – Nước làm mát thiết bị
2 – Nước xả cặn hơi nước ngưng tụ do thanh trùng thiết bị đường ống
3 – Nước ngưng do chưng cất rượu
4 – Nước vệ sinh trang thiết bị, nhà xưởng
II. Công nghệ xử lý:
- Sơ đồ công nghệ:
- Thuyết minh công nghệ:
Nước thải vào bể chứa 1 và bẫy cát 2. Các thành phần có kích thước lớn thu nhận được sẽ được nghiền nát ở máy nghiền 15 và hòa lại ở giếng 4. Các loại nước thải được trộn chung ở bể điều hòa 3. Khi thiết kế và chế tạo bể điều hòa này nên lưu ý thiết kế sao cho dung tích bể điều hòa đủ chứa lượng nước thải và có khả năng lưu trữ trong thời gian bốn giờ.
Sau đó, nước thải sẽ chảy vào giếng 4 với bùn hoạt tính hồi lưu từ bể 10 hoặc 8. Để tăng khả năng xử lý, người ta đưa bùn hoạt tính vào bể trộn 4 và bể hiếu khí 6.
Ở bể số 5, nước được lưu lại trong khoảng thời gian 60-90 phút. Trong thời gian này, nước bắt đầu sáng màu và tăng khả năng phân hủy chất hữu cơ nhờ tác dụng của bùn hoạt tính.Một số tạp chất lơ lững được lắng xuống đáy bể và lấy ra đưa vào bãi 16 phơi khô. Sau khi ra khỏi bể lắng 5, nước được chuyển qua bể hiếu khí 6, trộn với bùn hoạt tính từ bể 8 và 10. Người ta hoạt hóa bùn hoạt tính bằng nguồn N và P, lượng N và P đưa vào hoạt hóa làm hoạt tính được tính theo tỉ lệ sau:
BOD5 : N : P = 100 : 5 : 1
Khi thiết kế, thể tích bể hiếu khí được tính toán theo lưu lượng khí là 20 – 30m3 nước. Ở bể hiếu khí 6 có một ngăn được thiết kế dành riêng cho hoạt hóa bùn, chúng chiếm 30% thể tích chung. Bùn hồi lưu được đưa vào đây để hòa trộn với nước và các nguồn N, P bổ sung. Người ta thổi khí rồi trộn với lượng nước chung sao cho lượng bùn có ở bể hiếu khí là 3 – 3.5g/l.
Nước từ bể hiếu khí chảy vào bể lắng bổ sung 8 và lưu lại ở đây trong thời gian 2 – 2.5 giờ. Cặn bùn ở bể lắng bổ sung 8 được chuyển về giếng chứa 12 và được bơm 13 đưa trở lại giếng 4 và ngăn tái sinh bùn hoạt tính 7.
Nước từ bể lắng 8 sẽ được tập trung vào giếng 9 rồi qua bộ phận lọc 10 và clo hóa 11 (5g/m3).
Nước ra có các chỉ tiêu như sau:
- pH = 8 – 8.1
- Các chất khoáng: 350 mg/l
- Nito tổng: 14 – 28 mg/l
- Nito amoniac: 0 – 2.8 mg/l
- Nitrate: 2 – 22 mg/l
- Axit bay hơi: 0
- BOD20: 15 – 20 mg/l
Một phương pháp khác cũng được áp dụng khá rộng rãi là phương pháp yếm khí. Các phương pháp yếm khí thường qua hai giai đoạn:
- Giai đoạn thủy phân các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy như protein, hydratcacbon, các chất béo có trong nước thải;
- Biến đổi các sản phẩm do quá trình thủy phân thành các chất khí và tạo thành bùn cặn.
