Đề tài Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA MÔI TRƯỜNG
Đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải
nhà máy bia
Giảng viên hướng dẫn: Ths. Nguyễn Ngọc Tú
CẤU TRÚC ĐỀ TÀI
I: LỜI MỞ ĐẦU
II: NỘI DUNG
III: KẾT LUẬN
I. Lời mở đầu:
- Việt Nam nằm trong danh sách 25 nước uống bia nhiều nhất thế giới, đứng thứ 3 châu
Á và dẫn đầu khu vực Đông Nam Á.
- Việt Nam có hơn 400 nhà máy bia và 30 thương hiệu bia quốc tế.
- Vấn đề về môi trường bởi các loại chất thải sản xuất, đặc biệt là nước thải có độ ô
nhiễm cao.
- Nước thải ô nhiễm hữu cơ rất cao có khả năng đe dọa nghiêm trọng đến thủy vực đón nhận nếu
không được xử lý.

Đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia”.
II. Nội dung:
1. Tổng quan về nước thải của nhà máy bia
1.1. Quy trình sản xuất:
- Nước thải từ quy trình sản xuất bao gồm:
+ Nước lẫn bã malt và bột sau khi lấy dịch đường.
+ Nước rửa thiết bị lọc, nồi nấu, thùng nhân giống, lên men và các loại thiết
bị khác.
+ Nước rửa chai và két chứa.
+ Nước rửa sàn, phòng lên men, phòng tàng trữ.
+ Nước thải từ nồi hơi
+ Nước thải từ hệ thống làm lạnh.

+ Nước vệ sinh sinh hoạt.
1.2. Đặc nh của nước thải:
-
Lượng nước thải rất lớn chứa nhiều chất hữu cơ (tinh bột, xenluloza, các
loại đường, axít, các hợp chất phốt pho, nitơ ), pH cao, nhiệt độ cao.
-
Lưu lượng và đặc tính dòng nước thải biến đổi theo quy mô, sản lượng và
mùa sản xuất.
Tóm tắt đặc trưng nước thải của công nghiệp sản xuất bia:
2. Các công nghệ xử lý nước tải nhà máy bia hiện hành
Nước thải nhà máy
bia
Mô hình 2 bậc: UASB
và Aerotank
Mô hình MBBR
2.1. Mô hình xử lý 2 bậc: UASB và Aerotank
* Phân tích ưu, nhược điểm:
* Ưu điểm:
+ Hiệu quả xử lý cao, thích hợp với đặc tính của nước thải nhà máy bia.
+ 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 bùn tạo ra ít, thu được khí biogas có giá trị kinh tế.
+ Hệ thống vận hành tự động, điều hành đơn giản.
* Nhược điểm:
+ Hệ thống hoạt động liên tục nên khi xảy ra sự cố rất khó khắc phục, ảnh hưởng đến
quá trình xử lý.
+ Thời gian xử lý lâu.
+ Cần có thời gian thích nghi trong các bể xử lý sinh học.
2.2. Mô hình MBBR

* Phân tích ưu, nhược điểm:
* Ưu điểm:
+Công nghệ phù hợp với đặc điểm, tính chất của nguồn nước thải.
+ Nồng độ các chất ô nhiễm sau quy trình xử lý đạt quy chuẩn hiện hành.
+ Hiệu quả xử lý và tiết kiệm năng lượng hơn công nghệ truyền thống .
+ Không cần phải tuần hoàn bùn hiếu khí lại như phương pháp Aeroten,
+ Diện tích đất sử dụng tối thiểu.
+ Công trình thiết kế dạng modul, dễ mở rộng, nâng công suất xử lý.
* Nhược điểm:
+ Nhân viên vận hành cần được đào tạo về chuyên môn.
+ Chất lượng nước thải sau xử lý có thể bị ảnh hưởng nếu một trong những công
trình đơn vị trong trạm không được vận hành đúng các yêu cầu kỹ thuật.
3.Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia:
3.1. Lựa chọn quy trình công nghệ:
-
Lựa chọn công nghệ xử lý theo mô hình 2 bậc: UASB và Aerotank
-
Để phù hợp với nội dung môn học, giới hạn lại hệ thống xử lý:
3.2. Tính toán các công trình đơn vị
* Các số liệu giả định:
Thông số Đầu vào hệ thống xử lý (mg/l)
BOD
5
1350
COD 2350
SS 437
Nt 23,5
Pt 8,5
3.2.1. Song chắn rác



Nhiệm vụ: Có chức năng chắn giữ những rác bẩn thô, nhằm đảm bảo đảm cho máy
bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định.

Sơ đồ thiết kế

Số khe hở giữa các thanh

Chiều rộng tổng cộng của thanh chắn

B
s
=b*n+S(n-1)
S : chiều rộng của mỗi thanh chắn là
0.01m

=> B
S
= 0.23m

Tính toán song chắn rác thô
Q: Lưu lượng nước thải là 151,25m
3
/h=0.042m
3
/s
V
s
: Vận tốc qua song chắn với Q

max
là 0.6 m/s
b : Chiều rộng khe hở giữa các thanh là 30 mm
h :Chiều sâu lớp nước qua song chắn 0.4 m
=> n=6 ( khe hở)
Số thanh chắn rác là n-1=6-1= 5 (thanh)

Độ giảm cột nước sau song chắn
Trong đó:
h
L
: Độ giảm cột nước, m
C: Hệ số thải theo kinh nghiệm do dòng chảy rối và tổn thất do các cạnh song chắn.
(Chọn C=0,7 )
V: Vận tốc chảy thực của dòng nước qua khoảng hở giữa các song chắn ( V= 0,9
m/s)
v: Vận tốc gần đúng của dòng chảy ở kênh dẫn nước ( v=0,6 m/s )
g: Gia tốc trọng trường, 9,81m/s
2

=> h
L
= 0.033 (m)

Chiều dài đoạn mở rộng l
1
Trong đó:
B
s
: Chiều rộng vị trí đặt song chắn rác, B

s
= 0,23 m
B
k
: Chiều rộng của kênh dẫn
B
k
=

(Q
max
/ h*v)=0,175 m
α: Góc mở rộng trên kênh dẫn = 20
o
=> l
1
= 0,076 (m)

Tính toán song chắn rác mịn.

Số khe hở giữa các thanh
Q: Lưu lượng nước thải là 0,042 m
3
/s
V
s
: Vận tốc qua song chắn với Q
max
là 0.6 m/s
b : Chiều rộng khe hở giữa các thanh là 5 mm

h :Chiều sâu lớp nước qua song chắn 0.4 m
=> n = 35 ( khe hở)
Số thanh chắn rác là n-1= 35-1= 34 thanh

Chiều rộng tổng cộng của thanh chắn
B
s
=b*n+S(n-1) S : chiều rộng của mỗi
thanh chắn là 0.01m
=> B
S
= 0,515 m

Độ giảm cột nước sau song chắn
Trong đó:
h
L
: Độ giảm cột nước, m
C: Hệ số thải theo kinh nghiệm do dòng chảy rối và tổn thất do các cạnh song chắn.
(Chọn C=0,7 )
V: Vận tốc chảy thực của dòng nước qua khoảng hở giữa các song chắn ( V= 0,9
m/s)
v: Vận tốc gần đúng của dòng chảy ở kênh dẫn nước ( v=0,6 m/s )
g: Gia tốc trọng trường, 9,81m/s2
=> h
L
= 0.033 (m)

Chiều dài đoạn mở rộng l
1

Trong đó:
B
s
: Chiều rộng vị trí đặt song chắn rác, B
s
= 0,515m
B
k
: Chiều rộng của kênh dẫn
B
k
=

(Q
max
/ h*v)= 0,175 m
α: Góc mở rộng trên kênh dẫn = 20
o
=> l
1
= 0,467 (m)