i
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

NGUYỄN TIẾN HƯNG
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
NGÀNH KHOAI MÌ TẠI CÁC DOANH NGHIỆP
VỪA VÀ NHỎ TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN XUÂN
LỘC, TỈNH ĐỒNG NAI VÀ ĐỀ XUẤT CÁC
BIỆN PHÁP NÂNG CAO HIỂU QUẢ
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
Mã số ngành: 60520320
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2014
i
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

NGUYỄN TIẾN HƯNG
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
NGÀNH KHOAI MÌ TẠI CÁC DOANH NGHIỆP
VỪA VÀ NHỎ TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN XUÂN
LỘC, TỈNH ĐỒNG NAI VÀ ĐỀ XUẤT CÁC
BIỆN PHÁP NÂNG CAO HIỂU QUẢ
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
Mã số ngành: 6052032
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: Tiến sĩ ĐẶNG VIẾT HÙNG
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2014
i
LỜI CAM ĐOAN

Nguyễn Tiến Hưng
iii
TÓM TẮT
Dựa vào những tài liệu thu thập và quá trình khảo sát, thu mẫu, phân tích nước
thải thực tế tại 03 Doanh nghiệp có quy mô lớn nhất tại huyện Xuân Lộc, tỉnh Đồng
Nai, cũng là lớn nhất tỉnh Đồng Nai và tài liệu kỹ thuật hướng dẫn đánh giá sự phù
hợp của công nghệ xử lý nước thải do Tổng cục môi trường đưa ra vào năm 2011 để
đánh giá thực trạng xử lý nước thải của 03 Doanh nghiệp trên các khía cạnh kinh tế,
kỹ thuật, môi trường và xã hội. Từ đó sẽ khuyến cáo các Doanh nghiệp ngành công
nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì nên hay không nên áp dụng các công nghệ xử lý
hiện có.
Dựa vào kết quả đánh giá sẽ đưa ra ưu và nhược điểm của từng hệ thống hiện
hữu, cũng như đề xuất các giải pháp cải tiến, nâng cao hiệu quả xử lý nước thải sản
xuất tinh bột khoai mì. Ngoài ra, sẽ thiết lập một hệ thống xử lý nước thải điển hình
cho ngành công nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì để làm tài liệu cho các Doanh
nghiệp tham khảo.
iv
ABSTRACT
According to reffrence document and surveying, taking sample, analyzing
waste water of three biggest companies at Xuan Loc district as well as Dong Nai
province and technical guidance for conformance assessemnt document that
MONRE issued in 2011 to evaluate real situation of three companies on economic
site, environment site as well as social site. Thence, proposing recommendationsto
all company which be produced manioc starch to apply technology treatment.
Base on evaluation result, advantage and essential points of each WWTP will
be given, as well as proposing to enhance efficiency of WWTP. Besides, best
WWTP will be set up for all factories which produce manioc starch to reference.
v
MZC LZC
L}I CAM ĐOAN i

Bảng 2.7: Kết quả phân tích nước thải tại các công trình đơn vị 34
Bảng 2.8: Công trình đơn vị Hệ thống XLNT của Công ty Toàn Xuân Hưng 38
Bảng 2.9: Kết quả phân tích nước thải của Công ty Toàn Xuân Hưng 39
Bảng 2.10: Công trình Hệ thống xử lý nước thải của Cơ sở Phan Thành Tâm 42
vii
Bảng 2.11: Kết quả phân tích nước thải của Cơ sở Phan Thành Tâm 43
Bảng 2.12: Giá thành xử lý và chi phí vận hành của hệ thống xử lý nước thải 44
Bảng 2.13: Thang điểm đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý nước thải của các
doanh nghiệp nghiên cứu 44
Bảng 3.1: Giá trị K và k tiêu biểu cho một số loại nước thải 50
Bảng 3.2: Phản ứng dị hóa các acid béo bởi vi khuẩn Syntrophomonas wolfei 54
Bảng 3.3: Năng lượng giải phóng từ phản ứng phân hủy kỵ khí có sự tiêu thụ H
2
bởi
vi khuẩn Methanogens hay Desulfovibrio 54
Bảng 3.4: Năng lượng giai đoạn tạo methane 55
Bảng 3.5: Nguồn cung cấp carbon trong quá trình khử nitrate 59
Bảng 3.6: Thông số động học quá trình khử nitrate 59
Bảng 3.7: Thông số thiết kế hệ thống khử P bằng phương pháp sinh học 63
Bảng 3.8: Chất lượng nước thải đầu vào và yêu cầu thiết kế 63
Bảng 3.9: Các hạng mục công trình Hệ thống xử lý nước thải 500m
3
/ngày.đêm 68
Bảng 3.10: Thống kê chi phí vận hành hệ thống xử lý nước thải 69
DANH MZC CÁC TỪ VIẾT TẮT
HCN: Axit xianhiđric
Fe: Sắt
H
2
SO

MỞ ĐẦU
SỰ CẦN THIẾT THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
 Cây khoai mì được trồng ở Đồng Nai khá sớm, năm 1901 diện tích trồng
khoai mì khoảng 1.000 ha. Năm 2010 diện tích đạt đến 17.000 ha, chủ yếu tập trung
tại các huyện Vĩnh Cửu, Xuân Lộc, Long Thành và Trảng Bom. Các Doanh nghiệp
tham gia sản xuất các sản phẩm từ nguyên liệu khoai mì trên địa bàn tỉnh Đồng Nai
khoảng trên dưới 20 Doanh nghiệp, chủ yếu tập trung ở huyện Xuân Lộc.
 Ngành công nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì phát sinh lượng nước thải
rất lớn, với hàm lượng chất ô nhiễm cao. Hiện tại, trên địa bàn tỉnh Đồng Nai các
Doanh nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì hầu hết đều đã đầu tư hệ thống xử lý nước
thải. Tuy nhiên, theo thống kê có rất ít Doanh nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì xử
lý nước thải đạt quy chuẩn, tiêu chuẩn Quốc gia về môi trường.
 Nhằm góp phần bảo vệ môi trường, Luận văn được thực hiện nhằm đánh
giá công nghệ xử lý nước thải sản xuất tinh bột khoai mì của một số Doanh nghiệp
sản xuất tinh bột khoai mì trên địa bàn huyện Xuân Lộc, tỉnh Đồng Nai dựa trên 03
khía cạnh: Kỹ thuật, kinh tế và môi trường. Từ đó đưa ra các giải pháp nhằm nâng
cao hiệu quả xử lý nước thải của ngành công nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì
nhằm giúp cho các Doanh nghiệp trong Ngành có một phương pháp cụ thể để đánh
giá và lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp với thực tế nhưng vẫn đáp ứng
các tiêu chí về kỹ thuật, kinh tế và môi trường.
MZC TIÊU NGHIÊN CỨU
 Đánh giá hiện trạng xử lý nước thải sản xuất tinh bột khoai mì tại 3 Doanh
nghiệp hoạt động trên địa bàn huyện Xuân Lộc dựa trên các khía cạnh: Kỹ thuật,
kinh tế và môi trường.
 Đề xuất các giải pháp nhằm cải tiến, nâng cao hiệu quả của hệ thống xử lý
nước thải sản xuất tinh bột khoai mì.
1
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
 Nội dung 1: Tổng quan về ngành công nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì:
Công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì; Thành phần tính chất nước thải sản xuất tinh

Ý NGHĨA THỰC TIỄN
 Đối với Doanh nghiệp: Luân văn là tài liệu cung cấp cho các Doanh nghiệp
sản xuất tinh bột khoai mì phương pháp đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý
nước thải từ đó đưa ra quyết định đầu tư công nghệ xử lý hoặc có những cải tiến
công nghệ xử lý nước thải phù hợp với thực tế của từng Doanh nghiệp để đảm bảo
nước thải sau hệ thống xử lý luôn đạt quy chuẩn, tiêu chuẩn Quốc gia về bảo vệ môi
trường.
 Đối với cơ quan quản lý nhà nước: Luận văn sẽ cung cấp cho các nhà
quản lý nhà nước có một cái nhìn toàn diện về công nghệ xử lý nước thải ngành
công nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì, để từ đó có những giải pháp, định hướng cụ
thể nhằm khuyến khích các Doanh nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì xây dựng hoặc
cải tiến công nghệ xử lý nước thải phù hợp nhằm đạt hiệu quả xử lý về môi trường
cao nhất.
GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
 Luận văn chỉ nghiên cứu đối với 03 Doanh nghiệp tại địa bàn huyện Xuân
Lộc, tỉnh Đồng Nai trong thời gian từ cuối năm 2013 và đầu năm 2014.
3
CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT
TINH BỘT KHOAI MÌ
1.1. Thông tin chung về huyện Xuân Lộc:
Huyện Xuân Lộc nằm ở phía Đông Nam tỉnh Đồng Nai. Phía Bắc giáp huyện
Định Quán; Phía Nam giáp huyện Cẩm Mỹ và tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu; Phía Đông
giáp tỉnh Bình Thuận; Phía Tây giáp huyện Long Khánh.
Toàn Huyện có 15 đơn vị hành chính cấp xã, trong đó có 1 thị trấn và 14 xã.
Diện tích tự nhiên toàn Huyện 72.719 ha, dân số: 228.353 người, chiếm 12,3% về
diện tích và 9,0% về dân số toàn tỉnh Đồng Nai, mật độ dân số 314 người/km
2
.
Xuân Lộc có lợi thế về phát triển kinh tế hướng ngoại với các thế mạnh về nông

Trong nông nghiệp, cả trồng trọt và chăn nuôi đều có tốc độ tăng trưởng cao,
trình độ sản xuất luôn được nâng cao theo hướng công nghiệp hoá và tập trung đầu
tư theo chiều sâu. Để tạo điều kiện cho chăn nuôi phát triển bền vững và dần trở
thành ngành sản xuất chính trong lĩnh vực nông nghiệp, Huyện đã tiến hành xây
dựng quy hoạch phát triển chăn nuôi và xây dựng các vùng khuyến khích phát triển
chăn nuôi, các cơ sở giết mổ tập trung đã được tiến hành và được UBND tỉnh Đồng
Nai phê duyệt tại Quyết định số 3082/QĐ-UBND ngày 22/10/2009.
Hiện trên địa bàn Xuân Lộc có 01 khu công nghiệp đã được Chính phủ chấp
thuận thành lập tại xã Xuân Tâm – Xuân Hiệp vào đầu năm 2006 với diện tích
109ha. Ngoài ra, trên địa bàn huyện đã quy hoạch 02 cụm công nghiệp, với tổng
diện tích 40ha, đã được UBND Tỉnh phê duyệt quy hoạch chi tiết, đó là cụm công
nhgiệp Xuân Hưng 19ha, cụm công nghiệp Suối Cát 20ha.
Về định hướng phát triển của huyện Xuân Lộc: Giữ vững mức phát triển nông
nghiệp ổn định từ 5 - 6%; tăng trưởng công nghiệp từ 35 – 40%, tăng trưởng dịch
vụ từ 18 – 20 %, trong đó tạo điều kiện để phát triển chăn nuôi và giết mổ tập trung
một cách bền vững, vì đây là lợi thế của Huyện và dần trở thành ngành sản xuất
chính trong lĩnh vực nông nghiệp; tập trung phát triển ngành công nghiệp khoai mì
nhằm chế biến nguồn lương thực do người dân trong Huyện trồng được và tận dụng
nguồn lương thực dồi dào của tỉnh Bình Thuận chuyển sang; thu hút các dự án ít
gây ô nhiễm môi trường và tiêu tốn nhiều nhân công nhằm giải quyết vấn đề công
ăn việc làm cho người dân địa phương. Ngoài ra, thu hút và tạo điều kiện cho phát
triển du lịch tại núi Gia Lào và các địa điểm khác cò tiềm năng.
5
1.2. Công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì:
1.2.1. Thông tin chung về cây khoai mì:
Cây khoai mì (Cassava) hay còn gọi là củ khoai mì có tên khoa học là
Manihot esculenta Crantz, là loại cây lâu năm có củ ăn được, được trồng chủ yếu ở
các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Nó có nguồn gốc từ lưu vực sông Amazone,
Nam Mỹ. Đến thế kỉ XVI, khoai mì mới được trồng ở Châu Á và Châu Phi. Ở nước
ta, khoai mì được trồng khắp nơi từ Bắc tới Nam.

Máy sàng
Máy rửa
Máy nghiền
Hệ thống lọc ly tâm
Khu vực máng lắng bột
Tinh bột ướt
Đóng bao
Nhập kho
Nước
Nước
Khí thải, bụi, ồn
Bụi, ồn
Nước thải, chất thải
rắn
Bụi, ồn
Khí thải, bụi, chất
thải rắn
Nước thải
Máy ép bã
chất thải rắn
Bụi
Thuyết minh quy trình công nghệ:
 Lựa chọn nguyên liệu.
Lựa chọn nguyên liệu để đưa vào sản xuất tinh bột là khâu đầu tiên rất quan
trọng, góp phần quyết định chất lượng của tinh bột thành phẩm sau này.
Phương pháp lựa chọn nguyên liệu hiện nay chủ yếu là phương pháp cảm
quan. Hiện nay chưa có quy định chung về chất lượng khoai mì đưa vào sản xuất
tinh bột nhưng ở từng nhà máy đều có quy định riêng về chỉ số chất lượng. Ví dụ
như:
+ Hàm lượng tinh bột trong củ sắn phải từ 14-15% trở lên.

/1 tấn nguyên liệu.
 Quá trình nghiền:
Mục đích của quá trình nghiền là giải phóng tinh bột khỏi tế bào bằng cách
phá vỡ màng tế bào khoai mì. Đây là khâu quan trọng nhất trong việc quyết định
hiệu suất thu hồi tinh bột. Sự phá vỡ màng tế bào càng triệt để thì hiệu suất tách tinh
bột càng cao.
Thiết bị nghiền thường dùng nhất hiện nay là máy nghiền Jahn: Máy nghiền
này có một rotor làm bằng gỗ cứng hay ống thép, có đường kính khoảng 50 cm, trên
đó có rạch những rãnh theo chiều dọc để gắn những lưỡi dao hay lưỡi cưa. Tuỳ theo
nhu cầu mà có thể có từ 10 đến 12 răng cưa trên lưỡi dao. Các lưỡi dao được đặt
cách nhau khoảng 6-7mm.
10
Hình 1.5: Máy nghiền bột
Nguyên tắc hoạt động: nguyên liệu sau khi nhập vào máy nghiền được máy
nghiền thành khối bột mịn nhờ sự cọ xát của bộ phận nghiền quay xung quanh một
trục. Trong quá trình nghiền ta có xối nước để nước đưa bột nghiền ra ngoài thông
qua lỗ lưới.
 Tách bã thô.
Hỗn hợp thu được sau khi nghiền không chỉ chứa tinh bột mà còn lẫn các tạp
chất khác như vỏ tế bào, dịch bào thoát ra do quá trình nghiền, tế bào còn nguyên,
nước… Do đó, quá trình tách bã thô nhằm mục đích tách phần lớn lượng bã thô ra
khỏi hỗn hợp.
Nguyên liệu sau khi ra khỏi thiết bị nghiền được pha loãng đến nồng độ 27
o
Bx
bằng nước sạch hoặc nước thu được sau quá trình tách tinh bột. Hỗn hợp sau khi
pha loãng được đưa đến thiết bị rây để tách tinh bột tự do ra khỏi các tạp chất lớn.
Sau khi qua rây nguyên liệu được chia làm 2 phần:
+ Phần không lọt qua rây gồm các xơ lớn, các mảnh vụn và những hạt tinh bột
tự do chưa tách hết được đưa xuống máy nghiền lần thứ hai.

polyphenol và enzyem polyphenoloxydase và các hợp chất hòa tan khác để hạn chế
quá trình oxy hóa làm chuyển màu tinh bột và các phản ứng hóa học, hóa sinh khác
ảnh hưởng đến chất lượng của tinh bột thành phẩm.
Để tách triệt để được dịch bào phải tiến hành ly tâm ít nhất 2 lần. Sau mỗi lần
ly tâm, dịch tinh bột được pha loãng tới nồng độ 27
o
Bx rồi đưa qua rây để tách bã
mịn. Sữa tinh bột lọt qua rây được đưa vào máy ly tâm tách dịch một lần nữa. Nồng
độ sữa tinh bột vào máy ly tâm khoảng 3
o
Bx. Nước dịch ra khỏi máy ly tâm được
12
đưa đi lắng tiếp tục để thu tinh bột loại hai.
Trong thành phần dịch bào có chứa nhiều chất khác nhau nhưng trong sản xuất
tinh bột đặc biệt chú ý tới các hợp chất polyphenol và hệ enzyme
polyphenoloxydase. Khi tế bào của củ bị phá vỡ, các polyphenol tiếp xúc với oxy
và dưới tác dụng của enzyme polyphelnoloxydase sẽ oxy hóa tạo thành chất màu
làm cho tinh bột mất màu trắng. Lớp tinh bột phía trên bề mặt sẽ bị oxy hóa nhanh
hơn lớp dưới. Khi tinh bột chuyển màu thì không thể tẩy rửa hoàn toàn chất màu
khỏi tinh bột bằng nước sạch được. Quá trình oxy hóa bắt đầu từ khi mài xát đặc
biệt xảy ra nhanh khi các máy đảo trộn sữa tinh bột thô. Tinh bột chuyển màu sẽ
làm giảm giá trị của sản phẩm. Để khắc phục quá trình oxy hóa yêu cầu quy trình
sản xuất phải ngắn, tách dịch bào càng nhanh càng tốt. Và trong toàn bộ quy trình
tinh bột đều phải ngập trong nước. Tách dịch bào sớm tinh bột sẽ trắng đồng thời ít
tạo bọt sẽ dễ dàng cho những khâu gia công tiếp theo, mặt khác tinh bột thành phẩm
giữ nguyên được tính chất hóa lý tự nhiên của nó.
Hóa chất sử dụng:
+ H
2
SO

thùng lắng đặt liên tiếp nhau. Trong các nhà máy lớn, người ta sử dụng máng lắng
với kích thước, chiều dài lớn hơn thùng lắng nhiều lần.
13
1.3. Nước thải nghành chế biến tinh bột khoai mì:
1.3.1. Thành phần tính chất nước thải:
Tuỳ theo công nghệ sản xuất mà lượng nước thải sinh ra nhiều ít khác nhau.
Ở huyện Xuân Lộc quy trình sản xuất sử dụng 10-20m
3
nước/tấn sản phẩm. Trung
bình để sản xuất 1 tấn tinh bột cần 3.8÷4 tấn củ tươi tiêu hao 16 ÷20 m
3
nước.
Nước được sử dụng trong quá trinh sản xuất chủ yếu ở các công đoạn rửa củ,
ly tâm, sàng loại sơ, khử nước. Lượng nước thải phát sinh nhà máy dự kiến có 10%
bắt nguồn từ nước rửa củ và 90% xả ra từ công đoạn ly tâm, sàng lọc, khử nước.
Bảng 1.1: Thành phần tính chất nước thải tinh bột khoai mì sau khi đã được
lắng, lọc sơ bộ
Chỉ tiêu DNTN Phong Phú Công ty Toàn Xuân Hưng
pH 6,33 6,17
BOD
5
(mg/l) 2.802 5.130
COD (mg/l) 7.373 11.530
TSS (mg/l) 1.438 2.526
CN
-
(mg/l) 0,42 3,43
NH
4
+

lượng không đáng kể.
Nước thải ngành công nghiệp sản xuất tinh bột mì mang theo nồng độ ô nhiễm
rất lớn
 Độ pH thấp :
Độ pH của nước thải quá thấp sẽ làm mất khả năng tự làm sạch của nguồn
nước tiếp nhận do các loại vi sinh vật có tự nhiên trong nước bị kìm hãm phát triển.
Ngoài ra, khi nước thải có tính axít sẽ có tính ăn mòn, làm mất cân bằng trao đổi
chất tế bào, ức chế sự phát triển bình thường của quá trình sống.
 Hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học cao:
Nước thải chế biến tinh bột có hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học
cao, khi xả trực tiếp vào nguồn nước do hoạt động của hệ vi sinh vật phân hủy chất
hữu cơ trong nước sẽ gây suy giảm nghiêm trọng nồng độ oxy hòa tan trong nước.
Oxy hòa tan giảm không chỉ gây suy thoái tài nguyên thủy sản mà còn làm giảm
khả năng tự làm sạch của nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh
hoạt và công nghiệp.
 Hàm lượng chất lơ lửng cao:
Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, không những làm mất vẻ
mỹ quan mà quan trọng nó hạn chế độ sâu tầng nước được ánh sáng chiếu xuống,
gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo, rong rêu giảm quá trình trao đổi
oxy và truyền sáng, dẫn nước đến tình trạng kỵ khí. Mặt khác một phần cặn lắng
xuống đáy gây bồi lắng lòng sông, cản trở sự lưu thông nước và tàu bè đồng thời
thực hiện quá trình phân hủy kỵ khí giải phóng ra mùi hôi thối gây ô nhiễm cho khu
vực xung quanh.
 Hàm lượng chất dinh dưỡng cao:
15