thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
1

MỤC LỤC

CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH BIA VÀ QUÁ TRÌNH SẢN SUẤT
BIA.
1.1. Thị trường bia tại Việt Nam .
1.2. Quy trình sản xuất bia.
1.2.1 Nguyên liệu sản xuất bia.
1.2.2 Quy trình sản xuất bia.
CHƢƠNG 2: CÁC NGUỒN THẢI VÀ TÍNH CHẤT NƢỚC THẢI .
2.1. Các nguồn thải từ nhà máy bia.
2.2. Thành phần tính chất nước thải.
CHƢƠNG 3: TỔNG QUAN CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ – LỰA CHỌN
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI.
3.1. Các phương pháp xử lý nước thải
3.1.1 Xử lý cơ học.
3.1.2 Xử lý hoá học.
3.1.3 Xử lý hoá lý.
3.1.4 Xử lý sinh học.
3.2. Lựa chọn quy trình công nghệ xử lý nước thải.
3.2.1Yêu cầu thiết kế
3.2.2 Một số phương án công nghệ trong thực tế
3.2.3 Nguyên tắc lựa chọn công nghệ xử lý
3.2.4 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải

CHƢƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ .
4.1. Thuyết minh công nghệ.
4.2. Tính toán các công trình đơn vị.
Lưu lượng tính toán
Song chắn rác
Hầm bơm tiếp nhận
Lưới chắn rác tinh
Bể điều hoà
Bể UASB
Bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn
Bể lắng 2
Bể chứa bùn
Bể nén bùn trọng lực
Máy ép bùn băng tải
Hồ hoàn thiện
CHƢƠNG 5: TÍNH TOÁN CHI PHÍ XÂY DỰNG .
TÀI LIỆU THAM KHẢO.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
2
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

Nhận xét Cho điểm Ký tên

GVHD








Hội đồng






Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
3

CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH BIA VÀ
QUÁ TRÌNH SẢN SUẤT BIA

1.1 THỊ TRƢỜNG BIA TẠI VIỆT NAM:

Quá trình hội nhập của Việt Nam với thế giới không chỉ mang lại những chuyển biến
tích cực về kinh tế mà còn cả về mặt đời sống tinh thần và văn hoá tiêu dùng, bên
cạnh đó xuất phát từ sự nâng cao nhận thức về sức khoẻ đã có sự chuyển dịch từ các
thức uống có độ cồn cao (các loại rượu mạnh) sang thức uống có độ cồn thấp hơn
(bia).
Thị trường bia tại Việt Nam đang tiếp tục tăng trưởng với tốc độ cao hơn tăng trưởng
GDP. Theo thống kê tốc độ tăng trưởng về khối lượng của thức uống có cồn năm
2006 là 9% trong đó bia vẫn là nhóm chủ đạo chiếm 97% . Hơn 50% thị phần sản suất
bia tại Việt Nam chịu sự chi phối của Sabeco (31,4%) và công ty liên doanh bia VN
(Vietnam Brewery Ltd) (20,1%) . Các nhãn hiệu bia phổ biến hiện nay là Saigon
(Sabeco) (16,8%) , Heineken (10%) , Tiger ( Asia Pacific) (9,75%) …
Tình hình sản xuất bia đã đi từ mức chỉ vừa đủ đáp ứng nhu cầu tiêu thụ vào năm
2002 đạt tổng khối lượng sản xuất là 1700 triệu lít ( năm 2006 ) so với mức tiêu thụ là
1241 triệu lít.

Địa phương
Tp HCM
Hà Nội
Huế
Khác
Năng lực sản xuất (%) năm 2005
23%
13%
3%
61%


Phân bố năng lực sản xuất bia ( 2005 )
61%

23%
13%
3%

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
4
Hoạt động sản xuất kinh doanh của các công ty bia tại VN :


Sản phẩm
Habeco VBL Sabeco San Miguel VN
Hanoi beer , bia
hơi
Heneiken, Tiger,
Bivina, Larue
Export, BGI…
333, Saigon
xanh, Saigon đỏ,
Saigon Special
San Miguel
Công suất 2006
(triệu lit / năm)
>350 400 600 50
Thị phần 2006 10% 20% 31% 7%

1.2 QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA:

1.2.1 Nguyên liệu sản xuất bia:
1. Nƣớc:
Do thành phần chính của bia là nước nên nguồn nước và các đặc trưng của nó có
ảnh hưởng rất quan trọng tới các đặc trưng của bia. Nhiều loại bia chịu ảnh hưởng
hoặc thậm chí được xác định theo đặc trưng của nước trong khu vực sản xuất bia.
Mặc dù ảnh hưởng của nó cũng như là tác động tương hỗ của các loại khoáng chất
hòa tan trong nước được sử dụng trong sản xuất bia là khá phức tạp, nhưng theo quy
tắc chung thì nước mềm là phù hợp cho sản xuất các loại bia sáng màu. Do đó, để
đảm bảo sự ổn định về chất lượng và mùi vị của sản phẩm, nước cần được xử lý
trước khi tham gia vào quá trình sản xuất bia nhằm đạt được các chỉ tiêu chất lượng
nhất định.
2. Malt:
Bằng cách ngâm hạt lúa mạch vào trong nước, cho phép chúng nảy mầm đến một
giai đoạn nhất định và sau đó làm khô hạt đã nảy mầm trong các lò sấy để thu được
hạt ngũ cốc đã mạch nha hóa (malt). Mục tiêu chủ yếu của quy trình này giúp hoạt
hoá, tích luỹ về khối lượng và hoạt lực của hệ enzin trong đại mạch. Hệ enzym này
giúp chuyển hóa tinh bột trong hạt thành đường hoà tan bền vững vào nước tham
gia vào quá trình lên men. Thời gian và nhiệt độ sấy khác nhau được áp dụng để tạo
ra các màu malt khác nhau từ cùng một loại ngũ cốc. Các loại mạch nha sẫm màu
hơn sẽ sản xuất ra bia sẫm màu hơn.
3. Hoa houblon:
Hoa houblon được con người biết đến và đưa vào sử dụng khoảng 3000 năm TCN.
Đây là thành phần rất quan trọng và không thể thay thế được trong quy trình sản
xuất bia, giúp mang lại hương thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt,
làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm.
Cây hoa bia được trồng bởi nông dân trên khắp thế giới với nhiều giống khác nhau,
nhưng nó chỉ được sử dụng trong sản xuất bia là chủ yếu. Hoa houblon có thể được
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .

Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
5
đem dùng ở dạng tươi, nhưng để bảo quản được lâu và dễ vận chuyển, houblon phải
sấy khô và chế biến để gia tăng thời gian bảo quản và sử dụng.
4. Gạo:
Đây là loại hạt có hàm lượng tinh bột khá cao có thể được sử dụng xản xuất được
các loại bia có chất lượng hảo hạng. Gạo được đưa vào chế biến dưới dạng bột
nghiền mịn để dễ tan trong quá trình hồ hoá, sau đó được phối trộn cùng với bột
malt sau khi đã đường hoá. Cần chú ý, hạt trắng trong khác hạt trắng đục bởi hàm
lượng protein. Do đó, trong sản xuất bia, các nhà sản xuất thường chọn loại hạt gạo
có độ trắng đục cao hơn
5. Men:
Men bia là các vi sinh vật có tác dụng lên men đường. Các giống men bia cụ thể
được lựa chọn để sản xuất các loại bia khác nhau, Men bia sẽ chuyển hoá đường thu
được từ hạt ngũ cốc và tạo ra cồn và carbon đioxit (CO2).

1.2.2 Quy trình sản xuất bia:
Bia là sản phẩm thực phẩm thuôc loại đồ uống có độ cồn thấp , thu được bằng cách
lên men bia ở nhiệt độ thấp dịch đường ( chế biến từ malt đại mạch và các hạt giàu
tinh bột như gạo, bắp…) cùng với nước và hoa houblon . Tất cả các loại bia đều
chứa một lượng cồn từ 1,8-7% so với thể tích và khoảng 0.3-0.5% khí CO
2
tính theo
trọng lượng .Đây là hai sản phẩm chính của quá trình lên men bia từ các loại dịch
đường đã được houblon hoá , được tiến hành do một số chủng đặc hiệu của nấm
men saccharomyces. Ngoài ra trong bia còn chứa các hợp chất khác , một số là sản

phẩm phụ của quá trình lên men , một số là sản phẩm của quá trình tương tác hoá
học , phần còn lại là những cấu tử , hợp phần của dịch đường không bị biến đổi
trong suốt quá trình công nghệ . Tất cả những cấu tử này tuỳ vào mức độ và vai trò
đều trực tiếp tham gia vào việc định hình hương vị và nhiều chỉ tiêu chất lượng của
bia thành phẩm . Với hương thơm dặc trưng và vị đắng dịu của hoa houblon , các
chất khoáng , chất tạo hương… ở tỷ lệ cân đối đã tạo cho bia có một hương vị đậm
đà mà không hề thấy ở các sản phẩm khác . Nhân tố tạo ra tính độc đáo của bia
trước hết là do đặc tính của nguyên liệu sau đó là do tính chất của quá trình công
nghệ .
Công nghệ sản xuất bia là quá trình phức tạp dù được thực hiện thủ công hay tự
động hoá thì đều phải trải qua các giai đoạn :
 Chế biến dịch đường , houblon hoá
 Lên men chính để chuyển hoá dịch đường thành bia non , lên men phụ và
tang trữ bia non thành bia tiêu chuẩn
 Lọc trong bia , đóng bao bì , hoàn thiện sản phẩm …

A/ Sản xuất dịch đường houblon hoá :
Sơ đồ công nghệ sản xuất dịch đường houblon hoá bao gồm :
 Làm sạch và đánh bóng malt .
 Nghiền malt :
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
6
 Đập nhỏ hạt ra thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc với nước , thúc
đẩy quá trình đường hoá và các quá trình thuỷ phân nhanh và triệt để hơn.
 Có 3 cách tiến hành nghiền malt: nghiền khô, nghiền ẩm, nghiền nước.

 Đường hoá nguyên liệu :
 Nguyên liệu sau khi đã nghiền nhỏ sẽ được hoà trộn với nước ở trong
thiết bị đường hoá . Lượng nước phối trộn với bột nghiền phụ thuộc vào
chủng loại bia và đặc tính kỹ thuật của hệ thống thiết bị .
 Trong môi trường giàu nước các hợp chất thấp phân tử sẽ hoà tan vào
nước trở thành chất chiết của dịch đường sau này, các hợp chất cao phân
tử như tinh bột ,protein sẽ bị tác động bởi các nhóm enzim tương ứng khi
t
o
khối dịch được nâng đến điểm thích hợp dưới sự xúc tác của hệ enzim
thuỷ phân các hợp chất cao phân tử sẽ bị cắt thành sản phẩm thấp phân tử
và hoà tan vào nước trở thánh chất chiết của dịch đường.
 Ở phân đoạn sản xuất dịch đường thường được bố trí các loại thiết bị
chính sau: thiết bị phối trộn , thiết bị đường hoá , thiết bị lọc , thiết bị đun
dịch đường với hoa houlon , thiết bị tách bã hoa …
 Lọc bã malt: sau khi đường hoá kết thúc , bao gồm 2 hợp phần: pha rắn và
pha lỏng.
 Thành phần pha rắn bao gồm các cấu tử không hoà tan của bột nghiền còn
pha lỏng bao gồm nước và các hợp chất thấp phân tử được trích ly từ malt
hoà tan trong đó . Pha rắn gọi là bã malt còn pha lỏng gọi là dịch đường .
 Mục đích của quá trình này là tách pha lỏng ra khỏi hỗn hợp để tiếp tục
các bước tiếp theo của quá trình còn pha rắn loại bỏ ra ngoài.
 Thiết bị lọc bã malt: thùng lọc đáy bằng, máy ép khung bản…
 Nấu dịch đường với hoa houblon:
 Trích ly chất đắng , tinh dầu thơm ,polyphenol và các thành phần khác
của hoa houblon vào dịch đường để làm nó có vị đắng và hương thơm dịu
của hoa – đặc trưng của bia .
 Polyphenol khi hoà tan vào dịch đường ở t
o
cao sẽ tác dụng với với các

hợp chất protein tạo thành các phức chất màng nhầy dễ kết lắng sẽ kéo
theo các phần tử cặn lắng theo.
 Trường độ đun sôi với hoa phụ thuộc chất lượng nguyên liệu, cường độ
đun, nồng độ chất hoà tan… và nằm trong khoảng từ 1,5-2,5h.
 Làm lạnh và tách cặn dịch đường.
( Dịch đường: bao gồm nước và các cấu tử hoà tan, chất chiết: cấu tử hoà tan chứa
93% chất hữu cơ 7% chất vô cơ)

B/ Lên men chính lên men phụ và tàng trữ bia:
Lên men là giai đoạn quyết định đề chuyển hoá dịch đường houblon hoá thành bia
dưới tác động của nấm men thông qua hoạt động của chúng
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
7
 Lên men chính: một lượng lớn cơ chất trong dịch đường bị nấm men hấp thụ
tạo thành rượu etylic , khí CO
2
, các hợp chất dễ bay hơi …một phần nhỏ bị
kết lắng và phải loại bỏ ra ngoài .
 Lên men phụ và tàng trữ bia : ở giai đoạn này các quá trình sinh hoá lý xảy ra
hoàn toàn giống quá trình lên men chính nhưng với tốc độ chậm hơn vì nhiệt
độ thấp hơn và lượng nấm men cũng ít hơn , đây là quá trình nhằm chuyển
hoá hết phần đường có khả năng lên men còn tồn tại trong bia non .
 Làm trong bia : sự hiện diện của các hạt dạng keo , nấm men , nhựa đắng …
góp phần làm giảm độ bền của bia do đó làm trong giúp tăng thời gian bảo
quản khi lưu hành trên thị trường .

 Chiết bia vào chai : chai đựng bia phải làm từ thuỷ tinh chất lượng cao có
màu caphe hoặc xanh nhạt.

Quy trình sản xuất bia :

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
8

Không khí
Chai, lon
Rửa khử
trùng
Malt khô
Xay nghiền
Phế liệu
Ngâm nấu
đường hoá
Lọc trong

Dịch đường
Đun sôi
Hơi nước
Lắng trong
Làm nguội
Hoa
houblon
Nén Xử lý
Lên men chính
Lên men phụ và
tàng trữ
Nước
Xử lý
Lọc trong
CO
2
Bia tươi
Chiết chai,lon
Thanh
trùng
Dán nhãn
Xuất
xưởng
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
9

CHƢƠNG 2: CÁC NGUỒN THẢI VÀ TÍNH
CHẤT NƢỚC THẢI


2.1 CÁC NGUỒN THẢI TỪ NHÀ MÁY BIA :
Bia được sản xuất tại Việt Nam cách đây trên 100 năm . Hiện nay do nhu cầu của thị
trường chỉ trong một thời gian ngắn ngành sản xuất bia đã có những bước phát triển
mạnh mẽ thông qua việc mở rộng các nhà máy bia có từ trước và xây dựng các nhà
máy bia mới …Hiện nay cả nước có trên 400 nhà máy và các cơ sở bia sản xuất trên
800 triệu lit/năm . Trong dó có khoảng 311 cơ sở sản xuất bia địa phương, nhưng
sản lượng chỉ chiếm 37,41% sản lượng bia cả nước. Bình quân lượng bia tăng
20%/năm . Công nghiệp sản xuất bia do đó tạo nên một lượng lớn nước thải xả vào
môi trường . Hiện nay tiêu chuẩn nước thải tạo thành trong quá trình sản xuất bia là
8-14lit nước thải / lit bia phụ thuộc vào công nghệ và loại bia sản xuất , các loại
nước thải này chứa hàm lượng lớn chất lơ lửng ,COD, BOD dễ gây ô nhiễm môi
trường .
Nước thải từ nhà máy bia có thể được chia làm hai loại :
- Nước thải có BOD thấp :
 Nước rửa chai công đoạn cuối .
 Nước xả từ hệ thống xử lý nước cấp .
 Nước làm mát máy và nước rửa sàn vệ sinh công nghiệp.
- Nước thải có BOD cao :
 Nước thải từ công đoạn nấu, chủ yếu là nước vệ sinh thùng nấu, bể
chứa, sàn nhà, bồn lên men…có chứa nhiều cặn malt, tinh bột, bã hoa.
 Nước thải từ công đoạn lên men và lọc bia .
 Nước rửa chai ban đầu, nước thải từ quá trình này có độ pH cao do
nguyên lý rửa chai được tiến hành qua các bước: rửa với nước nóng ,
rửa bằng dung dịch kiềm loãng nóng ( 1-3% NaOH), tiếp đó là rửa
sạch bẩn và nhãn bên ngoài chai và cuối cùng là phun kiềm nóng rửa

bên trong và bên ngoài chai , sau đó rửa sạch bằng nước nóng .
 Nước thải từ công đoạn chiết chai.
 Nước thải từ công đoạn rửa thiết bị .
Nước thải từ nhà máy sản xuất bia chứa nồng độ cao các chất hữu cơ cũng như các
chất tẩy rửa thừa . Các chất hữu cơ tồn tại ở cả dạng lơ lửng lẫn dạng không tan .
Lượng chất gây ô nhiễm chủ yếu được tạo ra trong quá trình vệ sinh thiết bị đóng
chai và rửa chai lọ . Ngoài việc phát thải vào nước việc sản xuất bia còn gây ra mùi,
tiếng ồn, chất thải rắn (bã hèm ,cặn…).



Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
10

2.2 THÀNH PHẦN TÍNH CHẤT NƢỚC THẢI :
Đặc trưng nước thải bia: có hàm lượng chất hữu cơ và cacbonateous cao.
 Nước thải lọc dịch đường:
 Hàm lượng chất hữu cơ cao, lượng đường còn tồn trong nước cao là môi
trường thuận lợi cho sự phát triển của VSV, độ đục và độ màu cao.
 Nước thải của các thiết bị giải nhiệt:
 Có nhiệt độ khá cao khoảng 50
o
C, được coi là sạch.
 Nước thải lọc bã hèm : ô nhiễm hữu cơ nặng .v.v..
Tải lượng ô nhiễm trong nước thải bia là 6-8 kgBOD

5
, 9-30 kgCOD,2-4 kg cặn lơ
lửng… cho 1000lit bia . Các nghiên cứu về thành phần , tính chất nước thải sản xuất
bia cho thấy hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải tại các cơ sở sản xuất bia
lớn hơn tiêu chuẩn cho phép rất nhiều lần .Kết quả phân tích nước thải tại một số
nhà máy bia:
Thành phần và tiêu chuẩn xả nƣớc thải sản xuất bia ra nguồn nƣớc mặt :

TT Chỉ tiêu Nƣớc thải trƣớc xử lý * Tiêu chuẩn
thải**
1 pH 6-9,5 6-9
2 Hàm lượng cặn lơ lửng,mg/l 150-300 100
3 BOD
5
,mg/l 700-1500 50
4 COD,mg/l 850-1950 100
5 Tổng Nito 15-45 60
6 Tổng Photpho 4,9-9,0 6
7 Coliform,MPN/100ml <10000 10000
Ghi chú : * Theo các số liệu nghiên cứu tại Công ty bia ong Thái Bình, Công ty bia
Nghệ An , Nhà máy bia NADA, Nhà máy bia Hạ Long …
** Cột B theo TCVN 5945-1995 , nước thải công nghiệp , tiêu chuẩn thải ra nguồn
nước mặt loại B.
(Theo Xử lý nước thải các nhà máy bia theo mô hình lọc ngược kỵ khí – aerotank
gián đoạn – Trần Đức Hạ , Nguyễn Văn Tín)
Sơ đồ dòng thải :

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
11

Chuẩn bị ng/liệu
Nấu đường hoá
Lọc dịch đường
Nấu hoa
Bã malt
Tách bã
Làm lạnh
Bã malt
Lên men
chính/phụ
Lọc bia
Bã men
Bã lọc
Bão hoà CO
2

Chiết chai/lon
Đóng nắp
Thanh trùng
Kiểm tra dán
nhãn
Sản phẩm
Nước thải
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
12

CHƢƠNG 3: TỔNG QUAN CÁC PHƢƠNG PHÁP
XỬ LÝ – LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC
THẢI


3.1 CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI :
3.1.1 Xử lý cơ học :
Phương pháp xử lý cơ học dùng để tách các chất không hòa tan và một phần các
chất ở dạng keo ra khỏi nước thải.
 Song chắn rác, lưới lọc
Song chắn rác, lưới lọc dùng để giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hoặc ở dạng sợi
như giấy, rau cỏ, rác… được gọi chung là rác. Rác thường được chuyển tới máy
nghiền rác, sau khi được nghiền nhỏ, cho đổ trở lại trước song chắn rác hoặc chuyển
tới bể phân hủy cặn.
Trong những năm gần đây, người ta sử dụng rất phổ biến loại song chắn rác liên hợp
vừa chắn giữ vừa nghiền rác đối với những trạm công suất xử lý vừa và nhỏ.
 Bể lắng cát
Bể lắng cát tách ra khỏi nước thải các chất bẩn vô cơ có trọng lượng riêng lớn (như
xỉ than, cát…). Chúng không có lợi đối với các quá trình làm trong, xử lý sinh hoá
nước thải và xử lý cặn bã cũng như không có lợi đối với các công trình thiết bị công
nghệ trên trạm xử lý. Cát từ bể lắng cát đưa đi phơi khô ở trên sân phơi và sau đó
thường được sử dụng lại cho những mục đích xây dựng.
 Bể lắng
Bể lắng tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng khác với trọng lượng riêng của
nước thải. Chất lơ lửng nặng sẽ từ từ lắng xuống đáy, các chất lơ lửng nhẹ sẽ nổi lên
bề mặt. Cặn lắng và bọt nổi nhờ các thiết bị cơ học thu gom và vận chuyển lên công
trình xử lý cặn.
 Bể vớt dầu mỡ
Bể vớt dầu mỡ thường áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ (nước thải công

nghiệp). Đối với nước thải sinh hoạt khi hàm lượng dầu mỡ không cao thì việc vớt
dầu mỡ thường thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt nổi.
 Bể lọc
Bể lọc có tác dụng tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho
nước thải đi qua lớp vật liệu lọc, công trình này sử dụng chủ yếu cho một số loại
nước thải công nghiệp.
Hiệu quả xử lý của phương pháp cơ học:
Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải 60% các tạp
chất không hoà tan và 20% BOD.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
13
Hiệu quả xử lý có thể đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 30% theo BOD
bằng các biện pháp làm thoáng sơ bộ hay đông tụ sinh học.

3.1.2 Xử lý hoá học :
Thực chất của phương pháp xử lý hoá học là đưa vào nước thải chất phản ứng nào
đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học và tạo cặn lắng hoặc tạo
dạng chất hòa tan nhưng không độc hại, không gây ô nhiễm môi trường. Theo giai
đoạn và mức độ xử lý, phương pháp hóa học sẽ có tác động tăng cường quá trình xử
lý cơ học hoặc sinh học. Những phản ứng diễn ra có thể là phản ứng oxy hóa - khử,
các phản ứng tạo chất kết tủa hoặc các phản ứng phân hủy chất độc hại.
Phương pháp xử lý hóa học thường được áp dụng để xử lý nước thải công nghiệp.
Tùy thuộc vào điều kiện địa phương và điều kiện vệ sinh cho phép, phương pháp xử
lý hoá học có thể hoàn tất ở giai đoạn cuối cùng hoặc chỉ là giai đoạn sơ bộ ban đầu
của việc xử lý nước thải.

 Phương pháp trung hòa
Dùng để đưa môi trường nước thải có chứa các axit vô cơ hoặc kiềm về trạng thái
trung tính pH=6.5 – 8.5. Phương pháp này có thể thực hiện bằng nhiều cách: trộn
lẫn nước thải chứa axit và nước thải chứa kiềm với nhau, hoặc bổ sung thêm các tác
nhân hóa học, lọc nước qua lớp vật liệu lọc có tác dụng trung hoà, hấp phụ khí chứa
axit bằng nước thải chứa kiềm…
 Phương pháp keo tụ (đông tụ keo)
Dùng để làm trong và khử màu nước thải bằng cách dùng các chất keo tụ (phèn) và
các chất trợ keo tụ để liên kết các chất rắn ở dạng lơ lửng và keo có trong nước thải
thành những bông có kích thước lớn hơn.
 Phương pháp ozon hoá
Là phương pháp xử lý nước thải có chứa các chất hữu cơ dạng hoà tan và dạng keo
bằng ozon. Ozon dễ dàng nhường oxy nguyên tử cho các tạp chất hữu cơ.
Phương pháp điện hóa học
Thực chất là phá hủy các tạp chất độc hại có trong nước thải bằng cách oxy hoá điện
hoá trên cực anôt hoặc dùng để phục hồi các chất quý (đồng, chì, sắt…). Thông
thường 2 nhiệm vụ phân hủy các chất độc hại và thu hồi chất quý được giải quyết
đồng thời.
3.1.3 Xử lý hoá lý :
 Chưng cất
Là quá trình chưng nước thải để các chất hoà tan trong đó cùng bay hơi lên theo hơi
nước. Khi ngưng tụ, hơi nước và chất bẩn dễ bay hơi sẽ hình thành các lớp riêng
biệt và do đó dễ dàng tách các chất bẩn ra.
 Tuyển nổi
Là phương pháp dùng để loại bỏ các tạp chất ra khỏi nước bằng cách tạo cho chúng
khả năng dễ nổi lên mặt nước khi bám theo các bọt khí.
 Trao đổi ion
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3

/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
14
Là phương pháp thu hồi các cation và anion bằng các chất trao đổi ion (ionit). Các
chất trao đổi ion là các chất rắn trong tự nhiên hoặc vật liệu nhựa nhân tạo. Chúng
không hoà tan trong nước và trong dung môi hữu cơ, có khả năng trao đổi ion.
 Tách bằng màng
Là phương pháp tách các chất tan ra khỏi các hạt keo bằng cách dùng các màng bán
thấm. Đó là màng xốp đặc biệt không cho các hạt keo đi qua.
3.1.4 Xử lý sinh học :
Thực chất của phương pháp này là dựa vào khả năng sống và hoạt động của các vi
sinh để phân hủy – oxy hóa các chất hữu cơ ở dạng keo và hoà tan có trong nước
thải.
Những công trình xử lý sinh học được phân thành 2 nhóm:
 Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện tự nhiên:
cánh đồng tưới, bãi lọc, hồ sinh học… thường quá trình xử lý diễn ra chậm.
 Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện nhân tạo:
bể lọc sinh học (bể Biophin), bể làm thoáng sinh học (bể aerotank),… Do các
điều kiện tạo nên bằng nhân tạo mà quá trình xử lý diễn ra nhanh hơn, cường
độ mạnh hơn.
Quá trình xử lý sinh học có thể đạt được hiệu suất khử trùng 99,9% (trong các công
trình trong điều kiện tự nhiên), theo BOD tới 90 – 95%.
Thông thường giai đoạn xử lý sinh học tiến hành sau giai đoạn xử lý cơ học. Bể lắng
đặt sau giai đoạn xử lý cơ học gọi là bể lắng I. Bể lắng dùng để tách màng sinh học
(đặt sau bể biophin) hoặc tách bùn hoạt tính (đặt sau bể aerotank) gọi là bể lắng II.
Trong trường hợp xử lý sinh học nước thải bằng bùn hoạt tính thường đưa 1 phần
bùn hoạt tính quay trở lại ( bùn tuần hoàn) để tạo điều kiện cho quá trình sinh học
hiệu quả. Phần bùn còn lại gọi là bùn dư, thường đưa tới bể nén bùn để làm giảm thể
tích trước khi đưa tới các công trình xử lý cặn bã bằng phương pháp sinh học.

Quá trình xử lý trong điều kiện nhân tạo không loại trừ triệt để các loại vi khuẩn,
nhất là vi trùng gây bệnh và truyền nhiễm. Bởi vậy, sau giai đoạn xử lý sinh học
trong điều kiện nhân tạo cần thực hiện khử trùng nước thải trước khi xả vào môi
trường.
Trong quá trình xử lý nước thải bằng bất kỳ phương pháp nào cũng tạo nên 1 lượng
cặn bã đáng kể (=0.5 – 1% tổng lượng nước thải). Nói chung các loại cặn giữ lại ở
trên các công trình xử lý nước thải đều có mùi hôi thối rất khó chịu (nhất là cặn tươi
từ bể lắng I) và nguy hiểm về mặt vệ sinh. Do vậy, nhất thiết phải xử lý cặn bã thích
đáng.
Để giảm hàm lượng chất hữu cơ trong cặn bã và để đạt các chỉ tiêu vệ sinh thường
sử dụng phương pháp xử lý sinh học kị khí trong các hố bùn ( đối với các trạm xử lý
nhỏ), sân phơi bùn, thiết bị sấy khô bằng cơ học, lọc chân không, lọc ép…( đối với
trạm xử lý công suất vừa và lớn). Khi lượng cặn khá lớn có thể sử dụng thiết bị sấy
nhiệt.

3.2 LỰA CHỌN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI:
3.2.1Yêu cầu thiết kế :
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
15
Thành phần tính chất nước thải sản xuất bia với các thông số tính toán như sau:
Lưu lượng nước thải : Q= 1500m
3
/ngaydem.
pH SS(mg/l) COD(mg/l) BOD
5

(mg/l) Nt(mg/l) Pt (mg/l)
6,5 437 2350 1350 23,5 8,5
Yêu cầu đầu ra đạt QCVN 24-2009 ( Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công
nghiệp) với nước thải đầu ra đạt loại B ( nguồn tiếp nhận là các nguồn nước không
dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt ). Chọn K
q
= 1, K
f
= 1
pH SS(mg/l) COD(mg/l) BOD
5
(mg/l) Nt(mg/l) Pt (mg/l)
5,5-9 100 100 50 30 6
3.2.2 Một số phƣơng án công nghệ trong thực tế :
1. Nhà máy bia Đông Nam Á(SEAB):
Với sản lượng 55triệu lit bia/năm SEAB có lượng nước thải công nghiệp
600m
3
/ngayđem.
CÁC THÔNG SỐ VỀ NƯỚC THẢI TRƯỚC VÀ SAU XỬ LÝ

Dơn vị Trƣớc xử lý Sau xử lý
BOD
5
mg/l 2000 50
COD mg/l 2857 100
TSS mg/l 714 100
Tổng P mg/l 60 6
(Đầu ra đạt TCVN 5945-2005loại B)
Sơ dồ hệ thống xử lý nước thải :

Nước thải
Hầm bơm
Bể trung hoà
Hộp chắn rác
Phần mền đkhiển
pH, HCL,NaOH
UASB
Bể hiếu khí
Khí biogas Nồi hơi

Máy ép bùn
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
16
- Ưu điểm của hệ thống:
 Tự động hoá toàn bộ quá trình xử lý nước thải .
 Hiệu quả xử lý cao.
 Sử dụng cơ cấu lọc sinh học để khử mùi tạo ra do quá trình xử lý kỵ khí .
 Phù hợp với vị trí của nhà máy là đóng trên địa bàn dân cư.
 Thiết bị hiện đại .
- Nhược điểm của hệ thống:
 Đòi hỏi người vận hành phải có trình độ chuyên môn cao.
 Chi phí vận hành cao.
2. Nhà máy bia Habeco:
Lưu lượng nước thải khoảng 1200m
3
/ngaydem.
CÁC THÔNG SỐ CỦA NƯỚC THẢI TRƯỚC VÀ SAU XỬ LÝ


Đơn vị Trƣớc xử lý Sau xử lý
pH 9,66 5,5-9
BOD mg/l 780 50
COD mg/l 1712 80
SS mg/l 378 100
Tổng N mg/l 10,5 30

Tổng P mg/l 3,95 6
(Đầu ra đạt TCVN5945-2005 loại B)
Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải :





















Thiết bị
lọc rác
Bể cân bằng
Bơm định
lượng
acid/bazo

MUR tank
Bể hiếu khí
Bể lắng ly tâm
Bùn
Sân phơi bùn
Hố bơm
chìm
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
17
- Ưu điểm của hệ thống:
 Công suất lớn.
 Hiệu quả xử lý cao.
 Phù hợp cho vị trí nhà máy đóng trên địa bàn dân cư.
- Nhược diểm của hệ thống:
 Vận hành phức tạp.

3.2.3 Nguyên tắc lựa chọn công nghệ xử lý :
- Công nghệ xử lý phải đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả
thải vào nguồn thải.
- Công nghệ đảm bảo mức an toàn cao trong trường hợp có sự thay đổi lớn về
lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm.
- Công nghệ xử lý phải đơn giản, dễ vận hành, có tính ổn định cao, vốn đầu tư
kinh phí tối ưu.
- Công nghệ xử lý phải mang tính hiện đại và có khả năng sử dụng trong một
thời gian .

- Ngoài ra còn phải chú ý dến :
o Lưu lượng thành phần nước cần xử lý.
o Tính chất nước thải sau xử lý.
o Điều kiện thực tế vận hành, xây dựng.
o Khả năng đầu tư.

3.2.4 Đề xuất công nghệ xử lý nƣớc thải :





















Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m

3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
18
Sơ đồ công nghệ xử lý 1:

Nước thải
Song chắn
rác
Hầm bơm
tiếp nhận
Lưới chắn
rác tinh
Bể điều
hoà
UASB
Bể lọc sinh
học
Bể lắng 2
Hồ hoàn
thiện

Cống thoát
Sục khí
Thu khí
Bể thu bùn Bể nén bùn
Máy ép bùn
Bánh bùn
Nước tách bùn
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
19
Sơ đồ công nghệ xử lý 2:

Nước thải
Song chắn
rác
Hầm bơm
tiếp nhận
Lưới chắn

rác tinh
Bể điều
hoà
UASB
Bể
Aerotank
Bể lắng 2
Hồ hoàn
thiện
Cống thoát
Sục khí
Thu khí
Sục khí
Bể thu bùn Bể nén bùn
Máy ép bùn
Bánh bùn
Tuần
hoàn
bùn
Nước tách bùn
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
20
Cơ sở lựa chọn UASB:
So sánh giữa các phƣơng pháp xử lý kỵ khí
Quá trình Thuận lợi Bất lợi

Hồ kỵ khí
- Rẻ
- Hầu như không đòi hỏi quản
lý thường xuyên, bảo trì, vận
hành đơn giản
- Cần có một diện tích rất lớn
.
- Gây mùi thối rất khó chịu.
- Không thu hồi được khí sinh
học sinh ra .
Phân hủy kỵ khí
xáo trộn hoàn
toàn
- Thích hợp nước thải có hàm
lượng SS cao.
- Đảm bảo tính chất nước thải
(vật chất, PH, nhiệt độ) đồng
đều trong thiết bị.
-Tải trọng thấp .
-Thể tích thiết bị lớn để đạt
SRT cần thiết .
-Sự xáo trộn trở nên khó khi
hàm lượng SS quá lớn .
Tiếp xúc kỵ khí
Thích hợp với nước thải có
hàm lượng SS từ trung bình
đến cao.
-Tải trọng trung bình .
-Vận hành tương đối phức tạp
Lọc kỵ khí

- Vận hành tương đối đơn
giản.
- Phù hợp cho các loại nước
thải có hàm lượng COD từ
thấp đến cao .
-Không phù hợp với loại nước
thải có hàm lượng SS cao .
-Dễ bị bít kín .
UASB
- Vốn đầu tư và chi phí vận
hành thấp.
- Thiết bị đơn giản, chiếm ít
diện tích.
- Phù hợp cho các loại nước
thải có hàm lượng COD từ
thấp đến cao .
- Có thể đạt được tải trọng rất
cao .
-Không phù hợp với loại nước
thải có hàm lương SS cao .

Những năm gần đây UASB được ứng dụng rộng rãi hơn các công nghệ khác do
nguyên lý quá trình được xem là thuận tiện và đơn giản nhất.
UASB có khả năng xử lý nước thải hữu cơ với tải trọng cao, nhưng ít tốn năng
lượng. Hiệu quả xử lý cao từ 60 – 90 % theo COD.
Thiết bị đơn giản, chiếm ít diện tích.
Lượng bùn sinh ra ít.
Có khả năng giữ bùn lâu dài và ít thay đổi hoạt tính khi không hoạt động.
Cơ sở lựa chọn phƣơng án 2 :
Hiệu quả xử lý nước thải chủ yếu là ở các công trình phản ứng sinh học. Trước các

công trình sinh học hiếu khí của hai phương án đều đưa ra công trình sinh học yếm
khí. Phương pháp sinh học yếm khí là một phương pháp phát triển tương đối gần
đây trong lĩnh vực công nghệ môi trường. Việc áp dụng các công nghệ xử lý kị khí
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
21
để xử lý nước thải ở một số công ty bị ô nhiễm hữu cơ cao ngày càng được ưa
chuộng và tăng nhanh vì những ưu điểm nổi bật của chúng:
- Ít tiêu hao năng lượng trong quá trình hoạt động.
- Giá thành vận hành thấp hơn các công trình khác.
- Tự sản sinh ra năng lượng có thể thu hồi sử dụng dưới dạng Biogas.
Thêm vào đó, các hệ thống xử lý kị khí sản sinh ra ít bùn thải hơn các công trình
hiếu khí, trung bình khoảng từ 0,03 ÷ 0,15g bùn VSS trên 1g BOD được khử. Điều
này làm cho chúng ngày càng trở nên ưa chuộng vì rằng việc thải hồi bùn thừa đang
là một vấn đề hết sức nan giải đối với các hệ thống xử lý hiếu khí. Sự duy trì sinh
khối trong các hệ thống xử lý kị khí với tỉ lệ cao cho phép vận hành hệ thống xử lý ở
các tải trọng hữu cơ cao và do đó làm giảm đáng kể khối tích của các công trình.
Mặt khác, việc lựa chọn bể Aerotank vì khi so sánh 2 bể ta thấy:

Phương án 2(Bể Aerotank) Phương án 1(Bể lọc sinh học)
- Sử dụng phương pháp xử lý bằng vi
sinh
- Quản lý đơn giản
- Dễ khống chế các thông số vận hành
- Cần có thời gian nuôi cấy vi sinh vật

- Cấu tạo đơn giản hơn bể lọc sinh học
- Không tốn vật liệu lọc
- Cần cung cấp không khí thường
xuyên cho vi sinh vật hoạt động
- Phải có chế độ hoàn lưu bùn về bể
Aerotank
- Không gây ảnh hưởng đến môi
trường




- Hiệu quả xử lý COD, BOD, SS khi ra
khỏi bể Aerotank tốt hơn bể lọc sinh học
- Sử dụng phương pháp xử lý bằng vi
sinh
- Quản lý đơn giản
- Khó khống chế các thông số vận hành
- Cần có thời gian nuôi cấy vi sinh vật,
hình thành màng vi sinh vật
- Cấu tạo phức tạp hơn bể Aerotank
- Tốn vật liệu lọc
- Áp dụng phương pháp thoáng gió tự
nhiên, không cần có hệ thống cấp không
khí
- Không cần chế độ hoàn lưu bùn

- Đối với vùng khí hậu nóng ẩm, về
mùa hè nhiều loại ấu trùng nhỏ có thể
xâm nhập vào phá hoại bể. Ruồi muỗi

sinh sôi gây ảnh hưởng đến công trình và
môi trường sống xung quanh
- Hiệu quả xử lý COD, BOD, SS khi ra
khỏi bể lọc sinh học không bằng bể
Aerotank







Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
22

CHƢƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG
TRÌNH ĐƠN VỊ


4.1 THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ :

Nước thải từ các khâu sản xuất và sinh hoạt được thu gom vào hệ thống cống
dẫn vào trạm xử lý.
Đầu tiên, nước qua song chắn rác để loại rác , cặn , nắp chai , miểng chai ...
có kích thước lớn. Sau đó, rác sẽ được thu gom và chở đến bãi rác để xử lý.

Nước thải sau khi qua song chắn rác được dẫn đến hầm tiếp nhận rồi qua lưới
chắn rác tinh nhằm loại bỏ một lượng lớn cặn, bã hèm giúp giảm tải, tránh gây tắc
nghẽn cho các công trình phía sau.
Nước từ hầm tiếp nhận được bơm vào bể điều hoà để ổn định lưu lượng ,
nhiệt độ và nồng độ của nước thải. Trong bể điều hoà có bố trí hệ thống phân phối
khí nhằm tránh các hạt cặn lơ lửng lắng xuống , tránh sinh mùi hôi .
Sau khi qua các công trình xử lý cơ học thì nồng độ của các chất ô nhiễm sẽ
giảm di một phần, cụ thể : BOD
5
: 25%, COD : 30% , SS : 65% .
Nước thải sau đó được dẫn qua các công trình xử lý sinh học .
Tại bể kị khí UASB nhờ hoạt động phân huỷ của các VSV kị khí biến đổi
chất hữu cơ thành các dạng khí sinh học . chính các chất hữu cơ tồn tại trong nước
thải là các chất dinh dưỡng cho các VSV.
Sự phát triển của VSV trong bể thường qua 3 giai đoạn :
+ Giai đoạn 1: Nhóm vi sinh vật tự nhiên có trong nước thải thủy phân các
hợp chất hữu cơ phức tạp thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng nhẹ như
Monosacarit, amino axit để tạo ra nguồn thức ăn và năng lượng cho vi sinh hoạt
động.
+ Giai đoạn 2 : Nhóm vi khuẩn tạo men axit biến đổi các hợp chất hữu cơ
đơn giản thành các axit hữu cơ thường là axit acetic, nhóm vi khuẩn yếm khí tạo
axit là nhóm vi khuẩn axit focmo.
+ Giai đoạn 3 : Nhóm vi khuẩn tạo mêtan chuyển hóa hydro và axit acetic
thành khí mêtan và cacbonic. Nhóm vi khuẩn này gọi là Mêtan Focmo. Vai trò quan
trọng của nhóm vi khuẩn mêtan focmo là tiêu thụ hydrô và axit acetic, chúng tăng
trưởng rất chậm và quá trình xử lý yếm khí chất thải được thực hiện khí khí mêtan
và cacbonic thoát ra khỏi hỗn hợp.
Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ pH...
Các yếu tố sinh vật như: số lượng và khả năng hoạt động phân hủy của quần thể vi
sinh vật có trong bể.

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
23
Việc làm giảm bớt nồng độ ô nhiễm hữu cơ ở bể UASB giúp cho bể hiếu khí
(Aerotank) hoạt động hiệu quả hơn vì nồng độ COD đã giảm nhiều, hiệu quả xử lý
theo COD từ 60÷80%.
Sau khi qua bể kị khí nước thải tiếp tục đến bể Aerotank. Tại bể Aerotank ,
các chất hữu cơ còn lại sẽ được phân huỷ bởi các VSV hiếu khí, hiệu quả xử lý của
bể Aerotank dạt từ 75-90% và phụ thuộc vào các yếu tố như nhiệt độ, pH, nồng độ
oxy, lượng bùn…Nước thải sau khi qua bể Aerotank các chất hữu cơ dễ phân huỷ
sinh học bị loại hoàn toàn, còn lại chất khó phân huỷ .
Sau thời gian lưu nước nhất định nước được đưa sang bể lắng II để lắng các
bông bùn hoạt tính.
Bùn từ đáy bể lắng II được đưa vào hố thu bùn có 2 ngăn một phần bùn trong
bể sẽ được bơm tuần hoàn lại bể Aerotank nhằm duy trì nồng độ bùn hoạt tính trong
bể, phần bùn dư dược đưa qua bể nén bùn.
Tại bể nén bùn bùn dư được nén bằng trọng lực nhằm giảm thể tích của bùn.
Bùn hoạt tính của bể lắng II có độ ẩm cao 99-99,3% vì vậy cần phải thực hiện nén
bùn để giảm độ ẩm còn khoảng 95-97%.
Bùn sau khi nén được đưa qua máy ép băng tải và mang đi chôn lấp hợp vệ
sinh hay làm phân bón.
Nước sau khi qua lắng tiếp tục cho qua hồ hoàn thiện trước khi đưa đến
nguồn tiếp nhận.
Thành phần và tính chất nước thải
Thông số Đầu vào Quy chuẩn phát thải
pH 6,5 5.5 – 9

BOD
5
(mg/l) 1350 50
COD

(mg/l) 2350 100
SS

(mg/l) 437 100
Nt

(mg/l) 23,5 30
Pt

(mg/l) 8,5 6

4.2 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ :
4.1. Lƣu lƣợng tính toán:
Lưu lượng thiết kế Q
tkế
= 1500m
3
/ngd
Lưu lượng trung bình giờ : Q
tb

h
= 1500/24 = 62.5 ( m
3
/h )

Lưu lượng trung bình giây: Q
tb

s
= (1500 x 10
3
) / (24 x 3600) = 17.36 (l/s)
Theo TCXD 51-84 , ứng với Q
tb

s
= 17.36 l/s ta có K
ch
= 2.42
Lưu lượng lớn nhất giờ : Q
max
h
= Q
tb

h
x K
ch
= 62.5 x 2.42 = 151.25 (m
3
/h)
Lưu lượng lớn nhất giây: Q
max
s
= Q

tb

s
x K
ch
= 17.36 x 2.42 = 42.0112 ( l/s)

4.2. Song chắn rác:
Song chắn rác giữ lại các tạp chất có kích thước lớn (chủ yếu là rác). Đây là công
trình đầu tiên trong thành phần của trạm xử lý nươc thải.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
24
Chọn song chắn rác làm sạch bằng thủ công. Rác sau thu gom được đưa đến bãi rác.


Các thông số của song chắn rác làm sạch thủ công
Thông số Làm sạch thủ công
Kích thước song chắn
Rộng, mm
Dày, mm

5 – 15
26 – 38
Khe hở giữa các thanh, mm 16 – 50
Độ dốc theo phương đứng, (độ) 30 – 45

Tốc độ dòng chảy trong mương đặt song chắn, m/s 0,3 – 0,6
Tổn thất áp lực cho phép, mm 150
(Tài liệu “XLNT đô thị và công nghiệp – Lâm Minh Triết”)
4.2.1. Chọn kích thước song chắn rác:
Bề dày khe hở giữa các thanh: 18 mm
Độ dốc theo phương thẳng đứng: 30
0










4.2.2. Ta có số khe hở giữa các thanh song chắn rác:
n =
3505.1
7.01.0018.0
042.0
1
max




z
k

vhb
Q
khe
Chọn n = 35 khe.
Với: Q
max
: lưu lượng giây lớn nhất, m
3
/s.
b: chiều rộng khe hở giữa các thanh, m.
v: tốc độ nước qua song chắn rác, m/s; từ 0,6  1,0 m/s. Chọn v = 0,7 m/s.
h
1
: chiều sâu lớp nước qua song chắn rác, m. Chọn h
1
= 0,1 m.
k
z
: hệ số nén dòng cho thiết bị vớt rác , k
z

= 1,05
w
b
d
b : khe hở giữa các thanh chắn
d :bề dày
thanh chắn
w : bề rộng
thanh chắn

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia .
Công suất 1500m
3
/ngày.
________________________________________________________________________
SVTH : MAI PHẠM THUÝ QUỲNH
25
4.2.3. Chiều rộng tổng cộng của song chắn rác:
B
s
= s(n 1) + bn = 0,008  (35  1) + 0,018 35 = 0.902(m)
Chọn B
s
= 0.9m.
Với: s: chiều rộng mỗi thanh, m. Chọn s = 8mm
b: chiều rộng khe hở mỗi thanh, m.
4.2.4. Tổn thất áp lực qua song chắn rác:
h
s
=
053.03
81.92
7.0
711.0
2
22


 K
g

v

(m)
Với: v: vận tốc dòng chảy trong mương đặt song chắn, m/s. Chọn v = 0,7m/s.
K: hệ số tính đến sự tăng tổn thất áp lực do vướng rác, K = 23.Chọn K = 3.
g = 9,81 m/s
2

: hệ số tổn thất cục bộ qua song chắn rác.
* Tính

:

=
711.060sin
018.0
008.0
42.2sin
3/43/4

















b
s

Với : góc nghiêng đặt song chắn rác so với phương ngang. = 60
0
.
: phụ thuộc tiết diện thanh song chắn rác.Do thanh hình chữ nhật nên
= 2,42
s: chiều dày mỗi thanh, m.
b: chiều rộng khe hở, m.
4.2.5. Chiều sâu mương đặt song chắn:
H=
653.05.0053.01.0
321
 hhh
(m)
Chọn H = 0,66m
Với: h
1
: chiều sâu lớp nước trong mương đặt song chắn, m.
h
2
: tổn thất áp lực qua song chắn, m.
h
3

: chiều sâu bảo vệ, m. Chọn h
3
= 0,5m.
4.2.6. Chiều dài mương đặt song chắn:
L=
825.11275.055.0
321
 lll
(m)
Chọn L = 2m.
Trong đó: l
1
: chiều dài trước song chắn, m.
l
2
: chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn, m.
l
3
: chiều dài đoạn đặt song chắn, m. Chọn l
3
= 1m.
Tính l
1
:
l
1
=
55.0
202
5.09.0

2




tgtg
BB
s

(m)