A ĐẶT VẤN ĐỀ Ở Việt Nam, năm qua với phát triển công nghiệp nói chung mở rộng sản xuất đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng ngành công nghiệp sản xuất bia nói riêng đóng góp lớn cho ngân sách nhà nước, góp phần tạo công ăn việc làm cho người lao động Tuy nhiên, bên cạnh lợi ích nhà máy mang lại tránh khỏi tác động tiêu cực đến môi trường Cũng ngành công nghiệp khác, nước thải nhà máy bia chứa nhiều hợp chất hữu dễ phân hủy, không độc hại góp phần làm gia tăng, ô nhiễm môi trường nước Với dân số khoảng 90 triệu người, với mức độ tiêu thụ bia trung bình người khoảng 31.5l/năm (2013) Tương đương với khoảng 95 lon bia (4 thùng bia) nên Việt Nam coi thị trường phát triển đầy triển vọng Hiện có khoảng 470 nhà máy sở sản xuất bia với quy mô khác Trong đó, có sở sản xuất với công suất 100 triệu lít/năm, khoảng 20 nhà máy có công suất 50 triệu lít/năm 11 nhà máy có công suất 20 triệu lít/năm Ngoài ra, có lượng nhiều sở sản suất nhỏ, công suất 10 triệu lít/năm triệu lít/năm Trước thực tế hàng loạt nhà máy sản xuất bia mọc Việt Nam vậy, liệu trình sản xuất phát sinh lượng lớn nước thải nhiễm bẩn Vậy biện pháp quản lý xử lý nước thải nhà máy bia để phù hợp với môi trường Việt Nam Trước thực trạng môi trường ngày xấu nay, để bảo vệ môi trường sống nói chung bảo vệ nguồn nước nói riêng, doanh nghiệp cần phải thực cách nghiêm túc, chặt chẽ có trách nhiệm công tác bảo vệ môi trường Vấn đề quan tâm cần, phải xử lý nước thải khu công nghiệp, sở sản suất nhà máy bia đạt tiêu chuẩn cho phép trước xả vào môi trường vấn đề cần thiết cần phải xử lý cách có hiệu B NỘI DUNG CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT BIA XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1 Tình hình phát triên công nghiệp sản xuất bia 1.1 Trên giới Ngành công nghiệp sản xuất bia có nguồn gốc từ Châu Âu Đức, Anh, Pháp… với nhu cầu tiêu thụ ngày lớn ngành sản xuất bia chiếm vị trí quan trọng các ngành công nghiệp giới Giới phân tích cho có tương quan mạnh mẽ tiêu thụ rượu bia tăng trưởng sản lượng đầu ngành này, báo trước tương lai đầy triển vọng cho tập đoàn giải khát kinh tế hồi phục Trung Quốc thị trường bia lớn giới, thị trường Ấn Độ tăng trưởng từ 12 đến 15%/năm Mức tiêu thụ bia rượu tính theo đầu người Trung Quốc dự kiến tăng từ 37,8 lít năm 2008 lên 53 lít vào năm 2013 Theo tổng giám đốc tập đoàn nước giải khát Trung Quốc Kingway Brewery, thị trường bia Trung Quốc tăng trưởng hai số năm tới mức tăng trưởng lớn nhiều so với loại rượu khác Dự kiến với mức tăng trưởng kinh tế nay, mức sống người dân giới ngày cao công nghiệp sản xuất bia phát triển mạnh năm tới 1.2 Ở Việt Nam Bia đưa vào Việt Nam từ năm 1890 cùng với sự xuất nhà máy Bia Sài Gòn nhà máy Bia Hà Nội, Bia Việt Nam có lịch sử 120 năm Hiện nhu cầu thị trường, thời gian ngắn, ngành sản xuất bia có bước phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư mở rộng nhà máy bia có từ trước xây dựng nhà máy bia thuộc trung ương địa phương quản lý, nhà máy liên doanh với hãng bia nước Công nghiệp sản xuất bia phát triển kéo theo phát triển ngành khác như: vỏ lon nhôm, két nhựa, vỏ chai thủy tinh, loại nút chai bao bì khác Theo thống kê nay, nước có khoảng 320 nhà máy bia sở sản xuất bia với tổng lực sản xuất đạt 800 triệu lít/năm Bia địa phương có 311 XỬ LÝ NƯỚC THẢI sở, chiếm 97,18% số sở chiếm 37,4% sản lượng bia nước (đạt 231 triệu lít) đạt 60,73% công suất Hiện nay, theo thống kê kế hoạch – đầu tư, bốn tháng đầu năm 2011 doanh nghiệp nước sản xuất 714,6 triệu lít bia loại, tăng 92% so với kỳ năm ngoái Tốc độ tăng trưởng ngành bia Việt Nam, theo thống kê công ty nghiên cứu thị trường, ước đạt khoảng 15%/năm Việt Nam có khoảng 350 sở sản xuất bia có trụ sở hầu hết tỉnh thành nước tiếp tục tăng số lượng CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÀ NGUỒN GỐC NƯỚC THẢI 2.1 Quy trình công nghệ sản xuất Chuẩn bị nguyên liệu làm lạnh dịch đường → → Nghiền Lên men → Đường hóa nguyên liệu → Lọc bã, nấu hoa → Thành phẩm 2.1.1 Chuẩn bị nguyên liệu Malt đại mạch nguyên liệu thay ( gạo, lúa mì, ngô) làm đưa vào xay, nghiền ướt để tăng bề mặt hoạt động enzym giảm thời gian nấu 2.1.2 Nghiền Mục đích: Malt nghiền có diện tích tiếp xúc với nước tăng nhập nước vào thành phần nội nhũ nhanh thủy phân thành phần khác nhanh triệt để XỬ LÝ NƯỚC THẢI → → xâm trình đường hóa Gồm: nghiền khô, nghiền có phun ẩm vào hạt, nghiền nước 2.1.3 Đường hóa nguyên liệu Malt sau nghiền hoà tan chung với nước theo tỷ lệ phù hợp với loại sản phẩm tác dụng enzyme nhiệt độ định đường hoá “nồi nấu malt” Tương tự vậy, gạo (nguyên liệu thay khác) hồ hoá, sau phối trộn lại với nồi nấu malt để đường hoá trước bơm sang nồi lọc Mục đích giai đoạn hoà tan hết chất đường, minerals, số protein quan trọng phục vụ trình lên men khỏi thành phần không hoà tan vỏ trấu, chất sơ Sau đó, nồi lọc, người ta lọc hết chất lỏng khỏi trấu chất sơ mầm để lấy hết lượng đường bám vào trấu dịch đường đun sôi houblon hoá nhằm trích ly chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol, hợp chất chứa nitơ thành phần khác hoa houblon vào dịch đường để biến đổi thành dịch đường có vị đắng hương thơm dịu hoa Đồng thời trình giúp tăng độ bền keo dịch đường, thành phần sinh học ổn định tăng hoạt tính sức căng bề mặt tham gia vào trình tạo giữ bọt Sau trình đun sôi houblon hoá kết thúc toàn lượng oxy bay theo nước dịch đường có nhiều cặn Do dịch đường cần bơm qua bồn lắng cặn để tách cặn trước đưa qua phận làm lạnh nhanh, đưa nhiệt độ xuống đến mức cần thiết phù hợp với nhiệt độ lên men 2.1.4 Lọc bã nấu hoa làm lạnh dịch đường Lọc bã malt: Sử dụng hai loại thiết bị thông dụng nhất: thùng lọc đáy máy lọc ép khung Nấu dịch đường với hoa Houblon: Dịch đường ban đầu dịch rửa bã trộn lẫn với thiết bị đun hoa, giữ nhiệt độ không 70 oC, đun sôi khoảng 1,5h – 2,5h; trình houblon hóa khoảng 70 phút 2.1.5 Lên men XỬ LÝ NƯỚC THẢI Lên men lên men phụ : Đây trình quan trọng sản xuất bia Qúa trình lên men nhờ tác dụng men giống để chuyển hóa đường thành alcol etylic khí cacbonic lên men Nhiệt độ trì giai đoạn lên men chính( 6-10 ngày) từ đến 10 0C, sau tiếp tục thực giai đoạn lên men phụ cách hạ nhiệt độ bia non xuống đến 30C áp suất 0,5 đến atm thời gian 14 ngày cho bia 21 ngày cho bia đóng chai, lon Qúa trình lên men phụ diễn chậm thời gian dài giúp cho cặn lắng, làm bia bão hòa CO2, làm tăng chất lượng độ bền bia Nấm men tách ra, phần phục hồi làm men giống, phần thải làm thức ăn gia súc Hạ nhiệt độ bia non để thực giai đoạn lên men phụ dùng tác nhân làm lạnh glycol 2.1.6 Hoàn thiện sản phẩm Bão hòa CO2 chiết chai : trước chiết chai, bia bão hòa CO khí CO2 thu từ trình lên men chứa bình áp suất Các dụng cụ chứa bia( chai, lon, két) phải rửa, trùng đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh, sau thực trình chiết chai điều kiện chân không để hạn chế tiếp xúc bia với không khí Tiếp theo đóng nắp trùng chế độ nhiệt khác để đảm bảo chất lượng thời gian bảo hành Trong công nghệ sản xuất bia, nước dùng vào mục đích: + Làm nguyên liệu pha trộn theo tỷ lệ định để nghiền ướt malt gạo (hay lúa mì) bổ sung tiếp trình nấu – đường hóa, nấu hoa, trùng + Một lượng nước lớn dùng cho trình rửa chai,lon,thiết bị máy móc sàn thao tác 2.2 Nguồn phát sinh nước thải đặc tính nước thải công nghệp sản xuất bia - Trong trình sản xuất nước dùng cho mục đích sau: Làm nguyên liệu phối trộn malt gạo theo tỉ lệ thích hợp để nấu bia Sản xuất nước dùng cho trình nấu bia Dùng cho trình rửa chai, bơm, bồn lọc, bồn nấu, thiết bị máy móc khác sàn thao tác Dùng giải nhiệt cho hệ thống lạnh Nước dùng cho sinh hoạt ngày cán công nhân viên Nước dự trữ cho công tác phòng cháy chữa cháy XỬ LÝ NƯỚC THẢI - Lượng nước thải xét tính chất đặc trưng loại bị ô nhiễm với mức độ khác Nước thải nhà máy bia bao gồm : Nước thải sinh hoạt nước thải sản xuất Nước thải sản xuất: nguồn ô nhiễm đáng quan tâm nhà máy bia, gồm nguồn sau: + Nước làm lạnh, nước ngưng: sử dụng theo chu trình khép kín nên lượng nước thải không đáng kể ko bị ô nhiễm Do thải trực tiếp nguồn tiếp nhận mà không cần sử lý + Nước thải vệ sinh thiết bị như: bồn nấu, bồn lọc, bồn lên men, đường ống, … chứa bã hèm, tinh bột bã hoa bia, bã men … + Nước từ công đoạn rửa chai: trước tiên chai rửa dung dịch kiềm loãng nóng (1 – 3% NaOH) để rửa chất bẩn nhãn chai, sau rửa lại nước trùng Do nước từ trình rửa chai có pH cao chứa chất ô nhiễm hữu (do bia chất bẩn khác trình lưu thông vỏ chai gây ra) Bảng 1.Ô nhiễm nước thải từ máy rửa chai bia Lưu lượng nước thải từ trình sản xuất bia lớn Theo tài liệu thống kê tổ chức y tế giới theo khảo sát thực tế số nhà máy địa bàn thành phố Hồ Chí Minh lượng nước thải tạo thành trình sản xuất bia – lít XỬ LÝ NƯỚC THẢI nước thải/ lít bia Lượng nước thải chủ yếu bị nhiễm bẩn chất hữu với nồng độ lớn; chủ yếu hydratcacbon, protein axit hữu cơ; chất có khả phân hủy sinh học Các dòng nước thải từ trình sản xuất bia có đặc điểm khác Nước thải từ công đoạn lọc lên men không nhiều, chiếm khoảng – 5% lưu lượng nước thải tải trọng BOD lại cao, chiếm đến 97% tồng tải lượng BOD nước thải sản xuất Trong công đoạn rửa chai lại lại tạo lượng nước thải lớn hàm lượng chất hữu nước thải không cao, nước thải có tính kiềm Lưu lượng dòng thải đặc tính dòng thải công nghệ sản xuất bia, biến đổi theo chu kì mùa sản xuất Bảng 2.Đặc tính nước thải số nhà máy bia Nước thải sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt bao gồm nước thải từ: nhà ăn, nhà vệ sinh, khu vực văn phòng … Nước thải chủ yếu chứa chất cặn bã, chất dinh dưỡng (N,P), chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ, COD vi khuẩn XỬ LÝ NƯỚC THẢI Hình 1.Công nghệ sản xuất bia dòng thải XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHƯƠNG 3: XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA 3.1 Các biện pháp ngăn ngừa, giảm thiểu xử lý nước thải nhà máy bia 3.1.1 Biện pháp ngăn ngừa Để giảm lượng nước thải chất gây ô nhiễm nước thải công nghệ sản xuất bia cần nghiên cứu thăm dò khả sau : - Phân luồng dòng thải để tuần hoàn sử dụng dòng chất ô nhiễm nước làm lạnh, nươc ngưng cho trình rửa thiết bị, sàn, chai - Sử dụng thiết bị rửa cao áp súng phun tia rửa khô để giảm lượng nước rửa - Hạn chế rơi vãi nguyên liệu, men, hoa houblon thu gom kịp thời bã men, bã malt, bã hoa bã lọc để hạn chế ô nhiễm dòng nước rửa sàn 3.1.2 Phương pháp xử lý nước thải Đặc tính nước thải nhà máy bia giàu hợp chất hữu tinh bột, xenluloza, loại đường, axít, hợp chất phốt pho, nitơ Các chất oxi hoá vi sinh vật, tạo sản phẩm cuối CO 2, H2O, NH3 sản phẩm trung gian rượu, aldehit, axit, Đây nguồn gây ô nhiễm cao thải trực tiếp môi trường Có nhiều phương pháp ứng dụng xử lý nước thải nhà máy rượu, bia như: sử dụng màng lọc, phương pháp hoá học, phương pháp sinh học Trong phương pháp trên, phương pháp xử lý sinh học cho hiệu tối ưu sử dụng rộng rãi Phương pháp dựa sở sử dụng hoạt động vi sinh vật để phân huỷ chất hữu gây nhiễm bẩn nước thải Các vi sinh vật sử dụng chất hữu số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng tạo lượng Trong trình phát triển, chúng nhận chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng sinh sản nên sinh khối chúng tăng lên Quá trình phân huỷ chất hữu nhờ vi sinh vật gọi trình oxi hoá sinh hoá • Quá trình xử lý nước thải chia làm trình phân huỷ kị khí hiếu khí Quá trình phân huỷ kị khí XỬ LÝ NƯỚC THẢI Là trình phân hủy chất bẩn hữu tác dụng vi sinh vật kị khí điều kiện ôxy Phương trình trình phân hủy kị khí: Sau qua bể kị khí khoảng 10-20% chất hữu chưa bị phân hủy tiếp tục phân hủy tiếp, hệ hiếu khí Hệ thống hai máy thổi khí phân tán khí sử dụng để cung cấp ôxy cho trình xử lý hiếu khí Lượng ôxy đưa vào phụ thuộc vào lượng ôxy hòa tan nước (DO) Quá trình phân huỷ hiếu khí Thực chất trình phân hủy chất hữu tác dụng vi sinh vật hiếu khí có tham gia ôxi Phương trình trình phân hủy hiếu khí là: Mỗi phương phương pháp xử lý có ưu nhược điểm khác Đối với phương pháp xử lý kị khí yêu cầu diện tích, có khả tạo lượng dạng khí sinh học biogas, khả tạo bùn 10% so với hệ thống xử lý hiếu khí, chi phí vận hành thấp Tuy nhiên, xử lý kị khí khử triệt để 100%, không xử lý nitơ phốt pho; phương pháp xử lý hiếu khí có khả xử lý triệt để, xử lý nitơ phốt pho, lại cần thể tích lớn, sinh nhiều bùn, tiêu tốn nhiều lượng cho sục khí chi phí vận hành cao 3.2 Đề xuất hệ thông xử lý nước thải nhà máy bia 3.2.1 Đề xuất hệ thống xử lý XỬ LÝ NƯỚC THẢI 10 Hình 2: Sơ đồ hệ thống xử lý thải nhà máy bia 3.2.2 Thuyết minh sơ đồ Nước thải từ các khu vực sản xuất bia được tập trung vào đường ống, đường ống này sẽ dẫn về hố thu gom, trước vào hố thu gom, nước thải sẽ qua song chắn rác 3.2.2.1 Song chắn rác XỬ LÝ NƯỚC THẢI 11 Để tách tạp chất thô nước thải người ta dùng song chắn rác nhằm đảm bảo đảm cho máy bơm, công trình thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định Hiệu suất trình tách chất rắn phương pháp phụ thuộc vào yếu tố sau: Đặc tính học song, lưới: kích thước mắt sàn, khoảng cách chắn, lưu lượng dòng chảy điều kiện dòng chảy Tính chất nước thải: nồng độ chất rắn, kích thước tạp chất… Đối với nước thải nhà máy bia, bố trí song chắn rác thô để tách tạp chất kích thước lớn trước, dùng song chắn rác mịn để tách tạp chất có kích thước nhỏ Ưu điểm: Đơn giản, rẻ tiền, dễ lắp đặt Giữ lại tất tạp vật lớn Nhược điểm: Không xử lý, giữ lại tạm thời tạp vật lớn Làm tăng trở lực hệ thống theo thời gian Phải xử lý rác thứ cấp 3.2.2.2 Bể điều hòa Nước thải sau được tập trung về hố thu gom, sẽ được bơm chìm đưa lên bể điều hòa Tại bể điều hòa có bố trí hệ thống phân phối khí nén để sục khí liên tục, mục đích của bể điều hòa là để ổn định lưu lượng, nồng độ, cũng loại bỏ một phần BOD, COD có nước thải nhà máy bia, đầu dò pH tại bể điều hòa sẽ cho các giá trị pH của nước thải, cứ vào giá trị đó, bơm hóa chất sẽ bơm liều lượng hóa chất thích hợp vào đường ống để điều chỉnh pH nước thải về trung tính Bể điều hòa đảm bảo hoạt động ổn định lưu lượng nồng độ cho công trình đơn vị phía sau 3.2.2.3 Bể lắng I Từ bể điều hòa nước thải nhà máy bia đưa đến bể lắng I loại bỏ tiếp chất rắn lơ lửng hữu lắng (hiệu lắng đạt 50-60%) nhằm giảm tải trọng hữu cho công trình sinh học phía sau XỬ LÝ NƯỚC THẢI 12 Sử dụng bể lắng ngang để lắng nước thải Bể lắng chia làm vùng bản: - Vùng phân phối nước vào - Vùng lắng - Vùng tập trung chứa cặn - Vùng thu nước Hình 3: Cấu tạo bể lắng ngang 3.2.2.4 Bể sinh học UASB Sau công trình xử lý học nước thải nhà máy bia đưa sang công trình xử lý sinh học: hệ thống bể UASB để thực hiện qúa trình xử lí sinh học kị khí Khí sinh học thu được từ bể UASB sẽ được thu hồi và tái sử dụng cho các mục đích khác Sau đã loại bỏ phần lớn BOD, COD tại bể UASB UASB (Upflow Anearobic Sludge Blanket) bể xử lý sinh học lớp bùn kỵ khí với dòng hướng lên (lên men lớp bùn) Nước thải sau bể lắng dẫn qua bể UASB để xử lý kỵ khí Nước rỉ rác với đặc tính có COD cao nên sử dụng bể UASB để phân hủy kỵ khí chất hữu UASB thiết kế cho nước thải có nồng độ ô nhiễm chất hữu cao (COD 15.000 mg/l) thành phần chất rắn thấp Nồng độ COD đầu vào giới hạn 100mg/l, SS > 3000mg/l không thích hợp để xử lý UASB chất khó phân hủy sinh học lưu lại bể ngăn cản trình phân hủy nước thải XỬ LÝ NƯỚC THẢI 13 Xử lý nước thải UASB trình xử lý sinh học kỵ khí, nước thải phân phối từ lên khống chế vận tốc phù hợp (v < 1m/h) Cấu tạo bể UASB thông thường bao gồm: hệ thống phân phối nước đáy bể, tầng xử lý hệ thống tách pha Hình 4: Cấu tạo bể UASB Nước thải phân phối từ lên, qua lớp bùn kỵ khí , diễn trình phân hủy chất hữu vi sinh vật, hiệu xử lý bể định tầng vi sinh Hệ thống tách pha phía bể làm nhiệm vụ tách pha rắn – lỏng khí, qua chất khí bay lên thu hồi, bùn rơi xuống đáy bể nước sau xử lý theo máng lắng chảy qua công trình xử lý Hiệu suất bể UASB phụ thuộc vào yếu tố như: nhiệt độ, pH, chất độc hại nước thải Ưu điểm bể UASB: + Xử lý loại nước thải có nồng độ ô nhiễm chất hữu cao + Hiệu suất xử lý COD đến 80% XỬ LÝ NƯỚC THẢI 14 + Yêu cầu dinh dưỡng (N, P) hệ thống công nghệ sinh học kỵ khí thấp hệ thống xử lý hiếu khí tăng trưởng sinh sản vi sinh vật kỵ khí thấp vi sinh vật hiếu khí + Có thể thu hồi nguồn khí sinh học sinh từ hệ thống + Hệ thống xử lý kỵ khí tiêu thụ lượng trình vận hành Nhược điểm bể UASB: + Cần diện tích không gian lớn để xử lý chất thải + Quá trình tạo bùn hạt tốn nhiều thời gian khó kiểm soát 3.2.2.5 Bể Aerotank Nước thải theo ống thoát nước chảy qua bể trung gian để chuẩn bị cho quá trình xử lí sinh học hiếu khí Tại bể trung gian, nước thải được lưu lại nửa giờ sau đó tự động chảy sang bể Aerotank Bể Aerotank có nhiệm vụ thực hiện quá trình xử lí sinh học hiếu khí, tại đây, được bố trí hệ thống phân phối bằng khí nén sục khí liên tục, cung cấp oxi cho quá trình sinh học hiếu khí xảy Vi sinh vật sử dụng BOD, COD chất dinh dưỡng để tạo sinh khối hay gọi bùn hoạt tính Bể Aerotank công trình nhân tạo dùng xử lý nước thải phương pháp sinh học hiếu khí, người ta cung cấp oxy khuấy trộn nước thải với bùn hoạt tính Nước thải sau qua bể UASB, nồng độ chất ô nhiễm nồng độ chất rắn lơ lửng giảm đáng kể so với quy chuẩn, nồng độ chất chưa đảm bảo nồng độ xả thải cho phép Do đó, nước sau qua bể UASB phân phối vào bể Aerotank để tiếp tục xử lý chất ô nhiễm nước, đáp ứng quy chuẩn xả thải hành theo quy định pháp luật Tại bể sinh học, hệ thống khí lắp đặt khắp diện tích bể, cung cấp đủ oxy cho vi sinh vật sống hoạt động liên tục, trì trạng thái lơ lửng bùn hoạt tính Bùn hoạt tính cặn có màu nâu sẫm chứa chất hữu hấp thụ từ nước thải nơi cư trú để phát triển vô số vi khuẩn vô số vi sinh vật sống khác Vi khuẩn vi sinh vật sống dùng chất chất dinh dưỡng làm thức ăn để chuyển hóa chúng theo bước xen kẽ nối tiếp Một số loài vi khuẩn công vào hợp chất hữu có cấu tạo phức tạp, sau chuyển hóa thải hợp chất hữu XỬ LÝ NƯỚC THẢI 15 có cấu trúc đơn giản trình tiếp tục chất thải cuối dùng làm thức ăn cho loài vi sinh Nguyên tắc hoạt động bể Aerotank bao gồm chuỗi chu trình xử lý liên tiếp với giai đoạn, pha sau:  Giai đoạn 1: Giai đoạn cấp nước – Pha 1: Cấp nước vào bể sinh học Trong giai đoạn này, bùn hoạt tính khí cấp vào bể Khí hòa trộn đồng nước thải đầu vào toàn diện tích bể, tạo môi trường thuận lợi cho trình xử lý chất ô nhiễm diễn bể  Giai đoạn 2: Giai đoạn phản ứng – Pha 2: Tạo phản ứng sinh hóa nước thải bùn hoạt tính sục khí Giai đoạn ứng dụng trình sinh trưởng vi sinh vật lơ lửng hiếu khí, bao gồm vi khuẩn hiếu khí, vi khuẩn hiếu khí tùy tiện, nấm, tảo, động vật nguyên sinh, … Khi nước thải đưa vào bể với lưu lượng, thể tích định tác động oxy cung cấp từ máy thổi khí, vi sinh thực trình phân hủy chất hữu cơ, chuyển hóa chúng thành CO 2, H2O, sản phẩm vô khác tế bào sinh vật XỬ LÝ NƯỚC THẢI 16 Hình 5: Quá trình khử nitơ nitrat 3.2.2.6 Bể lắng II Hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính sau đó được dẫn qua bể lắng II để thực hiện quá trình lắng nhằm tách nước và bùn Một phần bùn sẽ được tuần hoàn lại bể Aerotank để đảm bảo lượng bùn hoạt tính bể, phần bùn dư còn lại được bơm bùn đưa về bể nén bùn thực hiện quá trình tách nước, giảm độ ẩm một phần trước đưa vào máy ép bùn để ép thành những bánh bùn Trong quá trình bùn được đưa từ bể nén bùn về máy ép bùn, polymer sẽ được thêm vào bùn nhằm hỗ trợ cho quá trình ép bùn, tránh bánh bùn bị vỡ vụn 3.2.2.7 Bể khử trùng Nước thải đầu sau lắng II theo đường ống đến bể khử trùng, clorua vôi sẽ được châm vào nước thải trước nước thải nhà máy bia vào bể khử trùng Bể khử trùng được thiết kế theo dạng ziczac nhằm hỗ trợ quá trình xáo trộn clorin và nước thải, loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh Nước thải sau quá trình khử trùng sẽ được đưa về bể chứa nước, được lưu tại từ đến ngày, sau đó sẽ có xe bồn đến chở dùng làm nước tưới 3.2.3 Ưu nhược điểm sơ đồ - Ưu điểm: + Hiệu xử lý cao, thích hợp với đặc tính nước thải nhà máy bia, nước sau xử lý trực tiếp thải môi trường XỬ LÝ NƯỚC THẢI 17 + Do kết hợp hai phương pháp yếm khí hiếu khí nên giảm kích thước bể Aeroten; giảm chi phí cho việc cấp khí + Lượng bùn tạo ít, thu khí biogas có giá trị kinh tế + Hệ thống vận hành tự động, điều hành đơn giản nên không tốn nhiều nhân lực để hệ thống hoạt động - Nhược điểm: + Hệ thống hoạt động liên tục nên xảy cố khó khắc phục, ảnh hưởng đến trình xử lý + Thời gian xử lý lâu + Cần có thời gian thích nghi bể xử lý sinh học 3.3 Các hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia giới việt nam 3.3.1 Trên giới Một công nghệ xử lý nhà máy bia nước châu âu tham khảo sử dụng kết hợp phương pháp yếm khí hiếu khí với thiết bị sinh học yếm khí USAB sử dụng nhiều nhà máy bia Brazil, Hà Lan Tây Ban Nha Hình mô tả ví dụ hệ thống xử lý nước thải phương pháp kết hợp yếm khí hiếu khí nhà máy sản xuất bia – nước giải khát Bavaria Lieshout, Hà Lan Hệ thống xử lý bao gồm : Bể chứa dùng để điều hòa,điều chỉnh pH, có dung tích V = 3000 m3 Bể axit hóa có dung tích 1500 m3 Bể yếm khí USAB có dung tích 1400 m3 Bể ổn định tiếp xúc có dung tích 200 m3 Bể sục khí (aeroten) có dung tích 10800 m3 Bể lắng thứ cấp có dung tích 1400 m3 Nước thải từ bể axit hóa tuần hoàn phần bể chứa, mặt có tác dụng tăng hiệu suất trình axit hóa, mặt khác ổn định độ pH nước thải Nước thải hệ thống có COD 50mg/l, cao 60mg/l XỬ LÝ NƯỚC THẢI 18 Hinh : Sơ đồ hệ thống xử lý yếm – hiếu khí nhà máy bia Bavaria, Hà Lan 3.3.2 Tại Việt Nam Xử lý nước thải Nhà máy bia Sài Gòn - Hoàng Quỳnh thuộc tổng công ty bia Sài Gòn Bình Tây - Thuyết minh công nghệ Nước thải sinh hoạt nước thải sản xuất qua hệ thống thu gom nước thải vào hệ thống xử lý nước thải nhà máy Nước thải từ cống xả theo mương dẫn qua song chắn rác (SCR) thô vào ngăn tiếp nhận Tại SCR thô, loại rác có kích thước lớn giữ lại, công nhân nhà máy theo dõi, thu gom thường xuyên XỬ LÝ NƯỚC THẢI 19 Nước từ ngăn tiếp nhận bơm lên SCR tinh vào bể điều hòa Tại SCR tinh loại rác thải kích thước nhỏ giữ lại Tại bể điều hòa nước thải bổ sung axit nhằm điều chỉnh pH, đồng thời hệ thống sục khí hoạt động nhằm hạn chế lắng cặn bể Nước từ bể điều hòa bơm qua bể UASB Tại diễn trình phân hủy kị khí chất hữu Khí thải thu gom xử lý riêng Nước thải từ bể UASB từ chảy vào bể SBR Tại SBR, trình nạp nước thải sục khí kết hợp với Sau sục khí nước thải lắng bể trước qua bể khử trùng Tại bể khử trùng, nước thải châm clo kết hợp khuấy trộn trước thải nguồn tiếp nhận C KẾT LUẬN Nước thải nhà máy bia loại nước thải chứa nhiều chất ô nhiễm, tải trọng COD, BOD, SS cao vượt nhiều lần tiêu chuẩn thải nhà nước quy định Nước thải từ nhà máy sản xuất bia không xử lý triệt để gây ô nhiễm môi trường cần phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho nước thải sau khỏi hệ thống đạt tiêu chuẩn; không làm ảnh hưởng đến khả tự làm môi trường xung quanh XỬ LÝ NƯỚC THẢI 20 [...]... quá trình xử lý + Thời gian xử lý lâu + Cần có thời gian thích nghi trong các bể xử lý sinh học 3.3 Các hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia trên thế giới và việt nam 3.3.1 Trên thế giới Một trong những công nghệ xử lý nhà máy bia của các nước châu âu được tham khảo là sử dụng kết hợp phương pháp yếm khí và hiếu khí với thiết bị sinh học yếm khí USAB được sử dụng nhiều trong các nhà máy bia ở Brazil,... có dung tích 1400 m3 Nước thải từ bể axit hóa được tuần hoàn một phần về bể chứa, một mặt có tác dụng tăng hiệu suất quá trình axit hóa, mặt khác ổn định độ pH của nước thải Nước thải ra của hệ thống này có COD bằng 50mg/l, cao nhất là 60mg/l XỬ LÝ NƯỚC THẢI 18 Hinh 6 : Sơ đồ hệ thống xử lý yếm – hiếu khí của nhà máy bia Bavaria, Hà Lan 3.3.2 Tại Việt Nam Xử lý nước thải Nhà máy bia Sài Gòn - Hoàng... thuộc tổng công ty bia Sài Gòn Bình Tây - Thuyết minh công nghệ Nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất qua hệ thống thu gom nước thải vào hệ thống xử lý nước thải của nhà máy Nước thải từ cống xả theo mương dẫn qua song chắn rác (SCR) thô vào ngăn tiếp nhận Tại SCR thô, các loại rác có kích thước lớn được giữ lại, được công nhân nhà máy theo dõi, thu gom thường xuyên XỬ LÝ NƯỚC THẢI 19 Nước từ ngăn tiếp... nhau Sau sục khí nước thải được lắng trong bể trước khi qua bể khử trùng Tại bể khử trùng, nước thải được châm clo kết hợp khuấy trộn trước khi thải ra nguồn tiếp nhận C KẾT LUẬN Nước thải nhà máy bia là một trong những loại nước thải chứa nhiều chất ô nhiễm, tải trọng COD, BOD, SS cao vượt nhiều lần tiêu chuẩn thải do nhà nước quy định Nước thải từ nhà máy sản xuất bia nếu không xử lý triệt để sẽ gây... không thích hợp để xử lý bằng UASB vì các chất khó phân hủy sinh học sẽ lưu lại trong bể ngăn cản quá trình phân hủy nước thải XỬ LÝ NƯỚC THẢI 13 Xử lý nước thải UASB là quá trình xử lý sinh học kỵ khí, trong đó nước thải sẽ được phân phối từ dưới lên và được khống chế vận tốc phù hợp (v < 1m/h) Cấu tạo của bể UASB thông thường bao gồm: hệ thống phân phối nước dưới đáy bể, tầng xử lý và hệ thống tách... hữu cơ cho công trình sinh học phía sau XỬ LÝ NƯỚC THẢI 12 Sử dụng bể lắng ngang để lắng nước thải Bể lắng được chia làm 4 vùng căn bản: - Vùng phân phối nước vào - Vùng lắng - Vùng tập trung và chứa cặn - Vùng thu nước ra Hình 3: Cấu tạo bể lắng ngang 3.2.2.4 Bể sinh học UASB Sau các công trình xử lý cơ học trên nước thải nhà máy bia sẽ đưa sang công trình xử lý sinh học: hệ thống bể UASB để thực... đây từ 2 đến 3 ngày, sau đó sẽ có xe bồn đến chở đi dùng làm nước tưới cây 3.2.3 Ưu nhược điểm của sơ đồ - Ưu điểm: + Hiệu quả xử lý cao, thích hợp với đặc tính của nước thải nhà máy bia, nước sau xử lý có thể trực tiếp thải ra môi trường XỬ LÝ NƯỚC THẢI 17 + Do kết hợp cả hai phương pháp yếm khí và hiếu khí nên giảm được kích thước bể Aeroten; giảm được chi phí cho việc cấp khí + Lượng... của bể UASB phụ thuộc vào các yếu tố như: nhiệt độ, pH, các chất độc hại trong nước thải Ưu điểm của bể UASB: + Xử lý các loại nước thải có nồng độ ô nhiễm chất hữu cơ rất cao + Hiệu suất xử lý COD có thể đến 80% XỬ LÝ NƯỚC THẢI 14 + Yêu cầu về dinh dưỡng (N, P) của hệ thống của công nghệ sinh học kỵ khí thấp hơn hệ thống xử lý hiếu khí do sự tăng trưởng và sinh sản của vi sinh vật kỵ khí thấp hơn vi... Sơ đồ hệ thống xử lý thải nhà máy bia 3.2.2 Thuyết minh sơ đồ Nước thải từ các khu vực sản xuất bia được tập trung vào một đường ống, đường ống này sẽ dẫn về hố thu gom, trước khi vào hố thu gom, nước thải sẽ đi qua song chắn rác 3.2.2.1 Song chắn rác XỬ LÝ NƯỚC THẢI 11 Để tách các tạp chất thô trong nước thải người ta dùng song chắn rác nhằm đảm bảo đảm cho máy bơm, các công... tạo dùng xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí, trong đó người ta cung cấp oxy và khuấy trộn nước thải với bùn hoạt tính Nước thải sau khi đi qua bể UASB, nồng độ các chất ô nhiễm và nồng độ chất rắn lơ lửng đã giảm đáng kể nhưng so với quy chuẩn, nồng độ các chất vẫn chưa đảm bảo nồng độ xả thải cho phép Do đó, nước sau khi qua bể UASB được phân phối vào bể Aerotank để tiếp tục xử lý các ... vi khuẩn XỬ LÝ NƯỚC THẢI Hình 1.Công nghệ sản xuất bia dòng thải XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHƯƠNG 3: XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA 3.1 Các biện pháp ngăn ngừa, giảm thiểu xử lý nước thải nhà máy bia 3.1.1... thông xử lý nước thải nhà máy bia 3.2.1 Đề xuất hệ thống xử lý XỬ LÝ NƯỚC THẢI 10 Hình 2: Sơ đồ hệ thống xử lý thải nhà máy bia 3.2.2 Thuyết minh sơ đồ Nước thải từ các khu vực sản xuất bia. .. trình xử lý + Thời gian xử lý lâu + Cần có thời gian thích nghi bể xử lý sinh học 3.3 Các hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia giới việt nam 3.3.1 Trên giới Một công nghệ xử lý nhà máy bia nước