THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP BIA TẠI NHÀ MÁY BIA DUNG QUẤT

GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN


ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC
THẢI CÔNG NGHIỆP BIA TẠI NHÀ
MÁY BIA DUNG QUẤT
GVHD: Th.S HUỲNH TẤN NHỰT
SVTH: TỪ THỊ MỸ HẰNG
KHOA: MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
NGÀNH: KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG
LỚP: DH11MT
NIÊN KHÓA: 2011 – 2015

Tháng / 2015

1


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

Chương 1. MỞ ĐẦU.
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ.

Bia là loại nước giải khát có từ lâu đời. Và được mọi người trên thế giới ưa
chuộng. Bia được chế biến từ những nguồn nguyên liệu chính như đại mạch, hoa
houblon, nấm men, nước và các chất phụ gia...Bia có vị đắng dễ chịu, hàm lượng cồn
thấp và các chất hòa tan trong bia được con người hấp thụ tốt, vì vậy bia có giá trị dinh
dưỡng và có khả năng sinh năng lượng cao.
Trong khoảng 10 năm trở lại đây, ngành công nghiệp thực phẩm nói chung cũng
như ngành công nghiệp sản xuất bia nói riêng của bước ta đã có một diện mạo mới.
Lượng bia sản xuất ngày càng tăng, đội ngũ cán bộ kỹ thuật và những người quan tâm
đến ngành công nghiệp sản xuất bia càng nhiều.
Nhà máy bia Dung Quất cũng vừa mới thành lập nhưng đã sớm khẳng định tên tuổi
của mình trên thị trường. Hiện nay, Nhà máy đang đầu tư mở rộng và nâng cao năng
xuất đến 40 triệu L/năm, Nhà máy cũng đạt được các danh hiệu xuất sắc như: giải sao
vàng đất việc 09/2005 và được cục an toàn vệ sinh thực phẩm chứng nhận ngày
27/09/2006.
1.2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI.
Tìm hiểu thực tế và những lĩnh vực chuyên môn của ngành học trong thực tế đối
chiếu với kiến thức đã học ở trường trong quá trình học tập để chuẩn bị kiến thức
trước khi ra trường.
Biết được công nghệ, công trình và quy trình xử lý các chất ô nhiễm trong nước
thải, nâng cao kỹ thuật chuyên môn.
1.3. NỘI DUNG ĐỀ TÀI.
Tìm hiểu, tiếp cận hệ thống xử lý nước của Nhà máy.
Thu thập số liệu liên quan: mô hình xử lý, nguyên tắc vận hành, vệ sinh và bảo trì
hệ thống, khắc phục sự cố, thành phần, tính chất nước và hiệu quả xử lý.
Đánh giá hiệu quả hoạt động của nhà máy, đưa ra kết luận và đề xuất kiến nghị.
Tính toán các công trình đơn vị trong từng hệ thống xử lý và vẽ bản vẽ Autocad.
Viết báo cáo sau quá trình làm việc.
1.4. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN.

2

GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

Phương pháp thu thập tài liệu: Dựa vào những số liệu thu thập được để phân tích
và đánh giá mức độ tin cậy của số liệu, phân tích hiệu quả hoạt động của từng công
trình đơn vị.
Phương pháp điều tra khảo sát, phỏng vấn: tham gia tìm hiểu hệ thống xử lý của
từng công trình đơn vị, tìm hiểu các quy trình thiết kế và xử lý nước tại Nhà máy.
Phương pháp xác định địa điểm.
Phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu: thu thập các số liệu về các bể và các công
trình khác trong dây chuyền xử lý nước.
Tham khảo ý kiến chuyên gia: ý kiến của giảng viên hướng dẫn các ban học cùng
lớp, cùng khoa.
1.5. PHẠM VI ĐỀ TÀI.
Địa điểm: Nhà máy bia Dung Quất tọa lạc tại số 2, phường Quảng Phú, thành phố
Quảng Ngãi, tỉnh Quảng Ngãi.
Đối tượng: Các hoạt động trong quá trình sản xuất, xử lý và vận hành hệ thống xử
lý nước thải của Nhà máy.

Chương 2. GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY BIA DUNG QUẤT.
2.1. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN.
Nhà máy bia Dung Quất được thành lập vào ngày 13/04/1991 với diện tích xây
dựng là 10.800m2, tổng vốn đầu tư 30 tỷ đồng Việt Nam. Đây là nhà máy bia hiện đại
theo quy trình công nghệ tiệp khắc và được xây dựng đầu tiên tại tỉnh Quảng Ngãi với
công suất ban đầu là 3 triệu L/năm. Sau 3 năm xây dựng, đến tháng 6/1993 Nhà máy
chính thức đi vào hoạt động.
Tháng 7/1995, Nhà máy được bàn giao cho công ty cổ phần đường Quảng Ngãi.

Và từ khi khu kinh tế Dung Quất được thành lập thì thương hiệu bia chai Dung Quất
khai sinh từ đây, và từ đây Nhà máy đã vươn lên chiếm lĩnh thị trường tiêu thụ trong
và ngoài khu vực.
Ngày 22/06/2001, Nhà máy bia Quảng Ngãi đổi tên thành Nhà máy bia Dung Quất.
Năm 2004 vừa qua, Nhà máy đã đầu tư thêm 10 tỷ đồng để cải tiến hàng loạt các
trang thiết bị như: máy kiểm tra chất lượng, máy kiểm soát quá trình chế biến, máy
kiểm tra phân tích bia, máy đo CO2, máy đo độ trong, robot gắp chai…ngoài ra Nhà
máy còn thay hơn 1.000m đường ống dẫn bằng kẽm bằng inox. Nhà máy luôn thay đổi

3


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

cải tiến mẫu mã, nhãn mác, bao bì phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng. Nhờ thiết
bị và dây chuyền hiện đại, nguyên liệu cao cấp được nhập từ Đức kết hợp với nguồn
nước sạch có chất lượng đã tạo cho bia Dung Quất có một hương vị đặt biệt hấp dẫn
người tiêu dùng. Mặt khác Nhà máy có một đội ngũ cán bộ kỹ thuật khoa học kỹ thuật,
chuyên viên giỏi tiếp cận với thi trường, nắm bắt được thị hiếu của người tiêu dùng và
đưa ra nhiều sản phẩm đúng thời điểm. cũng với năm 2004 Nhà máy đã sản xuất
28,198 triệu lít bia/năm.

Hình 1. Nhà máy bia Dung Quất.
2.2. VỊ TRÍ ĐẶT NHÀ MÁY.
Nhà máy bia Dung Quất được xây dựng với tổng diện tích 10.800m 2, trong khuôn
viên Tổng công ty cổ phần đường Quảng Ngãi, tại số 2 Nguyễn Chí Thanh – phường
Quảng Phú – thành phố Quảng Ngãi – tỉnh Quảng Ngãi.
2.3. SẢN PHẨM CỦA NHÀ MÁY.

Thành phẩm của Nhà máy là những sản phẩm được hoàn thành ở bước công nghệ
cuối cùng trong quá trình sản xuất bia, được bộ phận KCS kiểm tra chất lượng đảm
bảo rồi mới nhập kho.
Các sản phẩm chính của Nhà máy gồm:
− Bia chai Dung Quất 450 ml, 335 ml và bia chai Special 330 ml.
− Bia lon Special và bia hơi, bia tươi.
Các sản phẩm bia lon của Nhà máy được xuất khẩu sang các nước Đông Nam Á.
Ngoài ra Nhà máy còn nhân gia công sản phẩm bia 333 cho Nhà máy bia Sài Gòn.

Hình 2. Một số sản phẩm của Nhà máy.
2.4. SƠ ĐỒ TỔ CHỨC NHÂN SỰ CỦA NHÀ MÁY.

4


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

2.5. AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY.
An toàn lao động trong Nhà máy đóng vai tò quan trọng, ảnh hưởng lớn đến quá
trình sản xuất, sức khỏe và tính mạng của công nhân viên cũng như tình trạng máy
móc, thiết bị. Vì vậy, Nhà máy phải quan tâm đúng mức, phổ biến rộng rãi đến công
nhân và mọi người hiểu rõ tầm quan trọng của nó. Nhà máy đã đề ra những nội quy rất
chặt chẽ để đề phòng.
Đối với vấn đề an toàn trong từng phân xưởng, từng loại máy móc thiết bị điều có
bảng hướng dẫn nhằm đảm bảo an toàn cho công nhân khi vận hành. Ngoài ra còn có
những biển báo, khẩu hiệu về an toàn lao động được bố trí ở những nơi hợp lý.
Trong từng phân xưởng có soạn thảo các bảng nội quy an toàn và bảo hộ lao động,
đồng thời hướng dẫn thao tác, biện pháp xử lý khi có sự cố đối với từng công nhân.

Phòng cháy chữa cháy được xem trọng vì nó ảnh hưởng tới lợi ích của công ty, tài sản
và tính mạng con người. Ở mỗi phòng ban, khu vực sản xuất điều có trang bị thiết bị
phòng cháy chữa cháy và những hướng dẫn cụ thể để thuận tiện sử dụng và kịp thời xử
lý khi xảy ra sự cố.
2.6. XỬ LÝ PHẾ THẢI VÀ VỆ SINH MÔI TRƯỜNG.
2.6.1. XỬ LÝ PHẾ LIỆU.
Trong quá trình sản xuất bia hình thành nên những sản phẩm phụ, hoặc các yếu tố
tác động xấu đến môi trường xung quanh, cần xử lý hoặc tái sử dụng.

5


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

Các chất thải của Nhà máy thường là: nước thải và các chất gây ô nhiễm, bã dịch
đường hóa và bã hoa houblon, cặn lắng từ quá trình lên men, men thừa, bột trợ lọc,
nhã, bao bì, các mảnh vỡ thủy tinh.
Các phế liệu trên là những phế liệu dễ gây nhiễm bẩn, sau mỗi lần sản xuất được
chứa đúng nơi quy định và đưa ra ngoài phân xưởng sử lý. Những loại phế liệu như bã
dịch, bã men hèm hèm được bán cho nhà máy thức ăn gia súc, bã hoa houblon được
bán cho nhà máy phân bón. Việc này phải hợp đồng chặt chẽ và giải quyết kịp thời để
tránh tình trạng ứ đọng phế liệu, tránh tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển gây ảnh
hưởng đến chất lượng sản phẩm, sức khỏe con người và môi trường.
2.6.2. XỬ LÝ NƯỚC THẢI.
Hiện nay, Nhà máy sử dụng hồ chứa nước tự nhiên có thả bèo, sau đó nước thải
được đưa ra ngoài.

Chương 3. TỔNG QUAN VỀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN

XUẤT BIA.
3.1. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA.
Nguyên liệu chính Nhà máy sử dụng để sản xuất bia là: Malt đại mạch, nước, hoa
houblon, gạo, nấm men và các chất phụ gia….
3.1.1. MALT ĐẠI MẠCH.
Nguyên liệu để sản xuất bia là hạt đại mạch nảy mầm sấy khô. Malt Nhà máy sử
dụng được nhập khẩu từ Đức. Malt là nguyên liệu không thể thay thế hoàn toàn được
nó, nó tạo ra màu sắc và mùi vị đặc trưng cho bia.
Một số chỉ tiêu: Hạt malt to tròn đều hạt có màu vàng sáng, óng mượt, có mùi
thơm đặc trưng và không có mùi lạ. Tạp chất (cỏ dại...) < 0,5%. Khối lượng hạt 28 –
38g/1000 hạt. Độ ẩm thích hợp < 5%. Thời gian đường hóa < 15 phút, Ph 5,5 – 6,5.
Nguyên liệu thay thế malt là: gạo
Nhà máy dùng gạo làm nguyên liệu nhằm giảm giá thành sản phẩm, cải thiện mùi
vị bia. Gạo được dùng phổ biến vì hàm lượng tinh bột cao, lượng protein vừa phải,
ngoài ra gạo là nguồn nguyên liệu phong phú ở nước ta.
Tỷ lệ gạo bổ xung tùy thuộc vào sản phẩm bia
− Bia chai 30 - 35% gạo và bia lon 25 - 30% gạo.

6


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

Hình 3. Malt đại mạch.
3.1.2. HOA HOUBLON.
Hoa Houblon là nguyên liệu không thể thay thế được trong sản xuất bia, nó tạo ra
mùi thơm và vị đắng đặc trưng cho bia. Nó có khả năng sát trùng nên kéo dài thời gian
bảo quản bia, góp phần giữ bọt cho bia, tăng độ bền hệ keo và ổn định các thành phần

của bia.
Các thành phần chính trong hoa Houblon:
• Chất đắng.
Có vai trò quan trọng trong sản xuất bia, chúng làm cho bia có vị đắng dịu, tạo các
giá trị cảm quan đặc biệt cho bia.
Các chất đắng là do nhựa hoa Houblon tạo ra, nó bao gồm nhựa cứng và nhựa
mềm. Nhựa mềm gồm có α - acid đắng, β - acid đắng, γ - acid đắng, δ - acid đắng.
nhựa cứng gồm có δ – nhựa cứng, γ - nhựa cứng.
• Polyphenol.
Chúng được dùng để kết lắng và loại bỏ các hợp chất protein cao phân tử ra khỏi
dung dịch đường, làm ổn định thành phần và tăng độ bền keo của bia thành phẩm.
Các chất trong hoa đều thuộc nhóm flavonit, tập hợp nhiều chất tự nhiên như:
flavan, flavon, flavanol, catechin và nhiều chất khác. Các hợp chất này dễ dàng kết
hợp với protein cao phân tử tạo thành các phức chất không hòa tan nên được liệt kê
vào một nhóm gọi là Tanin (chất chát) của hoa Houblon. Tanin làm kết tủa các protid
kém bền vững, tăng tính ổn định trong bia.
• Tinh dầu thơm.
Tinh dầu của hoa được hòa tan vào dịch đường nó tồn tại trong bia với một hàm
lượng rất nhỏ nhưng lại tạo mùi thơm rất đặc trưng, rất nhẹ nhàng và dễ chịu cho bia.
Tinh dầu là những chất lỏng trong suốt, màu vàng nhạt hoặc không màu. Tinh dầu
thơm có mùi rất mạnh, tỷ trọng của chúng là 0,88 và dễ dàng tan trong rượu etylic ở
nồng độ cao.
Lượng tinh dầu trong hoa Houblon dao động rất lớn phụ thuộc vào chất lượng của
hoa, giống hoa, quá trình bảo quản. Tinh dầu sẽ mất dần do bay hơi và khi bị oxy hóa
nó sẽ biến thành nhựa tinh dầu và các acid. Các sản phẩm chuyển hóa của tinh dầu nếu
đưa vào bia sẽ làm giảm chất lượng bia, do đó không dùng hoa cũ để sản xuất bia.
7


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng:
− Hoa có màu vàng óng ánh, mùi thơm đặt biệt, tạp chất < 1%.
− Hàm lượng đắng 15 - 21%, tanin 2,5 - 6%, độ ẩm 10 – 12%, tổng nhựa 40%.

Hình 4. Hoa houblon.
3.1.3. NƯỚC.
Nước là thành phần quan trọng trong sản xuất bia. Nước trong bia thành phẩm
chiếm 77 - 90%. Trong nhà máy, nước được dùng với nhiều mục đích khác nhau: xử
lý nguyên liệu, làm nguội bán thành phẩm và thành phẩm, thanh trùng vệ sinh thiết
bị...Lượng nước ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của bia, chính vì thế nước nấu bia
đòi hỏi phải có những yêu cầu riêng để đáp ứng trong công nghệ sản xuất bia.
Nước nấu bia trước hết phải trong suốt, không màu, không có mùi vị lạ, không
chứa các chất gây mùi hôi khó chịu như H2S, Clo. NH3...Và không chứa các vi sinh vật
gây bệnh (< 100 tế bào/ml). Nước dùng trong sản xuất phải là nước mềm, có độ cứng
tạm thời < 7 mg đương lượng/lít. Độ pH nằm trong khoảng 6,5 – 7,3. Không chứa các
kim loại nặng.
Nước được Nhà máy nước thành phố cung cấp, khi vào Nhà máy chúng sẽ đi qua
hệ thống lọc thô và lọc bằng than để trở thành nước sản xuất dùng trong công việc rửa
và vệ sinh
Các thiết bị. Để trở thành nước dùng trong công nghệ sản xuất bia thì Nhà máy cho
nước đi qua hệ thống cantion và anion nhằm thực hiện quá trình trao đổi ion.

Hình 5. Nước.
3.1.4. NẤM MEN.
Mỗi chủng loại nấm men cho ra một loại bia có hương vị đặc trưng riêng. Nhà máy
sử dụng chủng nấm men chìm S.Carlsbergensis để sản xuất vì giống này đã được huấn
luyện thích ứng lên men chìm, nhằm rút ngắn thời gian lên men. Số lượng men giống

8


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

ít nhất phải đạt từ 15 triệu tế bào/ml khi cho vào để lên men dịch đường. Và nấm men
sử dụng phải là thuần chủng.

Hình 6. Men bia.

3.1.5. CÁC CHẤT PHỤ GIA.
Các chất này nhằm khắc phục những yêu cầu cần thiết mà quy trình sản xuất chưa
đạt tới.
• Nhóm phụ gia dùng để xử lý nước: dùng làm mềm nước để phục vụ sản xuất như
•
•

than hoạt tính, các muối Na2SO4, NaCl, Al2(SO4)3...,các nhóm ionit vô cơ.
Nhóm các chất chống oxy hóa cho bia: acid ascorbic,...
Nhóm các chế phẩm enzyme dùng cho đường hóa, lên men nhằm tăng quá trình lên

•

men bia.
Chất màu Caramel dùng để điều chỉnh màu

3.2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA TẠI NHÀ MÁY.
3.2.1. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH SẢN XUẤT.

9


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

3.2.2. THUYẾT MINH QUY TRÌNH.
* Malt và gạo sau khi đã loại bỏ các tạp chất, cát sạn, kim loại…sẽ được đưa vào
máy để nghiền, xay nhỏ ra nhằm tăng bề mặt tiếp xúc với nước. Công đoạn này nhằm
phá vỡ cấu trúc và tăng khả năng thủy phân của tinh bột, tạo điều kiện thuận lợi và
thúc đẩy quá trình sinh, lý, hóa xảy ra trong quá trình nấu để thu hoạch dịch đường có
nồng độ các chất là cao nhất. Mức độ vỡ của hạt gạo và malt có ảnh hưởng rất quan

10


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

trọng đến dịch đường sau này. Kết thúc quá trình nghiền malt ta thu được 3 phần gồm:
vỏ trấu,tấm khô và tấm nhyễn, vỏ trấu được giữ lại như một thứ bộ trơ lọc trong quá
trình lọc lấy dịch đường, đối với gạo thì phải sây mịn hơn malt, không nên xay malt
trước thời gian dài vì hạt malt rất dễ hút ẩm. Gạo trước khi đưa vào bồn trộn ủ cùng
với malt phải qua giai đoạn hồ hóa, nhằm chuyển hóa tinh bột từ dạng không hòa tan
thành hòa tan, cho quá trình tinh bột chuyển hóa thành đường diễn ra nhanh hơn.
* Sau malt sẽ chuyển vào bồn để tiến hành đường hóa. Tăng nhiệt độ của khối dịch
đến nhiệt độ thích hợp cho hoạt động của các enzym mà ta mong muốn và giữ nhiệt độ

đó trong thời gian cần thiết.
•

45 – 50oC: Nhiệt độ cho các enzym thủy phân protein và β – Glucan hoạt động

nhằm đạm hóa mail.
• 62 – 65oC: Thích hợp thủy phân tạo đường maltose.
• 70 – 75oC: Đường hóa.
• 78oC: Nhiệt độ kết thúc quá trình đường hóa.
* Dịch đường sau khi đường hóa còn chứa rất nhiều các chất không hòa tan, điển
hình là cellulose và tinh bột sống.
•

Mục đích của quá trình này là tách phần lỏng ra khỏi dung dịch malt để thu được

nước nha trong. Thành phần chủ yếu của phần lỏng là nước và các chất hòa tan.
• Phần bã hèm sau khi tách ra khỏi dung dịch malt, ta tiến hành rữa bã nhằm thu lại
những gì còn sót lại trong bã hèm. Bã hèm sau khi rữa sẽ được tận dụng làm thức
ăn gia súc.
• Nước nha khi nguội có độ nhớt cao vì vậy nước rữa bã phải có nhiệt độ cao
* Tại bồn nấu ở đây dịch đường được đun sôi vớihoa houblon (ở nhiệt độ100 oC
trong vòng 1h) các chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol và các thành phần của hoa
được hòa vào dịch đường tạo cho bia có vị đắng, mùi hương đặc trưng của hoa
houblon của hoa houblon. Quá trình đun sôi dịch đường xảy ra bởi những lí do sau:
• Dễ hòa tan hoa houblon vào dịch đường.
• Bốc hơi các hơi nước dư trong dịch đường và vô trùng dịch đường ở 100 oC.
•
Polyphenol của hoa khi hòa tan vào dịch đường ở nhiệt độ cao sẽ tác dụng với
protein cao phân tử kém bền với các Tanin tạo các chất phức dễ kết lắng, tăng độ
•

trong của dịch đường, ổn định thành phấn sinh học của bia thành phẩm.
Đồng thời khi đun hoa còn có tác dụng thanh trùng nước đường, tiêu diệt các vi
sinh vật và các enzim còn lại trong dịch đường. Trong quá trình đun sôi hoa có
nhiều quá trình hóa, lý quan trọng xảy ra quyết định bia thành phẩm.

11


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

•

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

Trước hết là sự hòa tan các thành phần đặc trưng của hoa và sự hòa tan các chất
melanoil caramen. Sự hòa tan các chất đắng làm thay đổi vị của nha từ vị ngọt trở
thành vị ngọt hơi đắng. Dầu của hoa houblon có ảnh hưởng đến chất lượng của
nước nha, phần lớn dầucủa hoa houblon khi đun sôi sẽ bay hơi theo hơi nước và
thành phần tinh bột thay đổi, sản phẩm tạo thành cùng với thành phần không bay

hơi của tinh dầu tạo mùi thơm dễ chịu và đặc trưng cho bia.
• Trong quá trình đun sôi sự đông tụ protein xảy ra theo hai bước: sự phá hủy vàcấu
trúc protein và đông tụ
• Sự có mặt của protein trong nước nha đã qua đun sôi với hoa houblon làm cho sản
phẩm có thể bị đục và giảm độ bền sinh học của bia, kìm hãm quá trình lên men
của protein (vì protein hấp thụ trên bề mặt tế bào nấm men gây khó khăn trong quá
trình sản xuất bia như: khó lọc. bị đục khi ướp lạnh). Chất lượng Tannin của hoa
houbon có hoạt tính hóa học cao, có độ hòa tan lớn trong nước, chất này làm kết
•

tủa các protein cao phân tử.
Quá trình đun sôi với hoa làm cho dịch đường thay đổi từ nhạt sang đậm do hiện
tượng caramen hóa các chất đường trong dịch đường, sự hình thành các melanoil
và các chất có màu củahoa houblon chuyển hóa vào dịch.Tỷ lệ hoa houblon vào
trong dịch đường trong khi nấu đối với một mẻ bia 5.600HL/l là:
− Heiniken: 11 – 12 lon và Tiger: 8 – 9 lon.
* Hiện tại nhà máy có ba nhà nấu bia: nhà nấu một, nhà nấu hai và nhà nấu ba.

Nhưng nhà nấu một không hoạt động chỉ để trưng bày, công suất của nhà nấu một là
500.000HL/năm, nhà nấu 2 là 1.500.000HL/năm, nhà nấu 3 là 2.300.000HL/năm.

Hình 7. Bồn nấu bia.
* Sau khi nấu xong, ta sẽ tiến hành quá trình lắng trong nhằm tách các loại cặn
protein đông tụ, các hợp chất polyphenol, hợp chất đắng không tan.
Thành phần của hạt cặn phụ thuộc vào:
− Chất lượng malt và chất lượng dịch đường.
− Phương pháp đường hóa và cường độ sôi.
− Loại phế phẩm và hàm lượng hoa houblon.

12


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

Hệ thống làm lạnh có nhiều lớp ngăn được làm bằng những lá thép không rỉ. Ở hệ

•

thống này nhiệt độ nước đường sẽ được hạ xuống 7 – 9 độ. Quá trình làm lạnh
−
−

được thực hiện bởi những lý do sau.
Tránh sự xâm nhập và phát triển của vi sinh vật bên ngoài
Đảm bảo sự hòa tan Oxi cẩn thiết đủ cho men phát triển ở giai đoạn đầu
Lên men gồm hai quá trình:
Quá trình lên men chính: chuyển hóa các chất đường và dextrin phân tử thấp

•

trong nước nha thành C2H5OH, CO2 và một số chất hữu cơ khác nhờ tác dụng của
nấm men C6H12O6 + 2C2H5OH + 2CO2 + Q. Các sản phẩm phụ (các este, acid hữu
cơ, rượu bậc cao, aldehyde, glycerin…) đi vào thành phần hòa tan của dịch lên
men. Một số thành phần hòa tan đã bị kết tủa và lắng dần xuống cùng với sinh khối
của nấm men. Sau khi cấy giống vào nước nha ta bắt đầu tính thời gian lên men.
Có thể chia quá trình lên men làm bốn giai đoạn:
− Giai đoạn 1 (khoảng hai ngày đầu): Nấm men nảy chồi, phát triển mạnh dần và
sinh khối đạt cực đại ở cuối ngày thứ hai.
− Giai đoạn 2 (hai ngày kế tiếp): Sự lên men chuyển từ kiểu lên men hiếu khí (để
−
−

tăng sinh khối nấm men) sang lên men kỵ khí (để tạo CO2 và ethanol) .
Giai đoạn 3 (hai ¸ ba ngày tiếp theo) thời kỳ lên men mạnh nhất).
Giai đoạn 4 (một ¸ hai ngày cuối cùng) cường độ lên men yếu dần) sinh khối nấm
men tăng cùng với các thành phần keo tụ của protein, tanin, nhựa đắng hoa
hubblon… lắng dần xuống đáy thùng lên men.

Hình 8. Bồn lọc.
• Quá trình lên men phụ: tiếp tục lên men phần chất khô còn sót lại sau lên men
chính, bão hòa CO2 tạo bọt cho bia. Tăng cường mùi vị cho bia, thực hiện quá
trình ủ chín của bia (ổn định chất lượng bia). Làm trong bia, đưa bia về nhiệt độ
thấp để hạn chế sự xâm nhập và phá hủy của vi sinh vật. Thời gian lên men phụ và
tồn trữ 15 đến 35 ngày.
* Lọc bia: Men bia, các chất cặn trong quá trình lọc nước nha và lắng trong sẽ được
lọc bỏ. Ở công đoạn này, ta thường dùng vật liệu lọc là những tấm lưới có lỗ rất nhỏ.
Sau khi lọc và được xử lý nhiệt để diệt khuẩn, bia được đóng gói để xuất xưởng. Vỏ
chai, lon… được trải qua các công đoạn kiểm tra nghiêm ngặt trước khi chiết bia vào.

13


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

* Đóng chai, lon.
•

Chai bia rỗng sau khi được thu hồi sẽ đi qua máy súc rửa và diệt khuẩn. Ở giai
đoạn này, người ta dùng xút NaOH để phân giải và tẩy sạch các chất bẩn bám trên
chai, đồng thời phân giải keo dán của nhãn chai để bóc tách nhãn ra. Sau khi rửa và

diệt khuẩn bằng xút, chai sẽ được súc rửa nhiều lần bằng dòng nước áp lực cao.
• Chai bia được tái sử dụng nhiều lần, do đó trước khi rót bia vào chai, cần phải kiểm
tra chai kỹ lưỡng. Những chai vỡ, nứt, xước nhiều… sẽ bị loại ra khỏi dây chuyền.
Lon rỗng sau khi được kiểm tra bên trong và bên ngoài sẽ được giao đến nhà máy

biatrong tình trạng được bao bọc kín. Tại đây, sau khi thiết bị kiểm tra tự động
kiểm tra mặt trong của từng lon,một dòng nước áp lực cao sẽ được sử dụng để súc
•

rửa lon. Ngay sau khi súc rửa xong, lon rỗng sẽ được chiết bia vào.
Quy trình đóng lon được thực hiện bằng cách thay thế phần không khí trong lon
bằng khí CO2 với áp suất tương đối. Việc tạo ra áp suất bằng khí CO 2 như vậy có
tác dụng giúp bia không bị nổi bọt và giúp loại bỏ phần khí oxy nằm trong lon vốn
là tác nhân gây oxy hóa, làm giảm chất lượng bia. Khi nhiệt độ thay đổi, dung dịch
bia sẽ nở ra, áp suất bên trong lon sẽ tăng lên. Do đó, khi chiết rót, phần phía trên
của lon luôn được chừa lại một khoảng trống chứa không khí. Khi công việc chiết
rót vừa kết thúc, người ta kích thích bề mặt nước bia để làm sinh ra bọt, bọt này sẽ
giúp đuổi khí oxy (không khí) còn lại trong lon ra bên ngoài, ngay khi đó, nắp lon

sẽ được đóng lại.
• Lon bia đã được chiết bia xong sẽ có nhiệt độ rất thấp, không thể đưa vào thùng
carton ngay mà phải qua công đoạn dùng nước ấm để đưa nhiệt độ lon bia trở về
bình thường. Sau đó lon sẽ đi qua công đoạn đóng thùng carton. Mặt trong của lon
được tráng một lớp keo epoxy, nhờ lớp này mà dung dịch bia trong lon và chất liệu
làm lon hoàn toàn được ngăn cách với nhau. Keo epoxy này là loại vật liệu hoàn
toàn không gây ra bất kỳ tác động gì đến chất lượng bia.
3.3. MỘT SỐ CHỈ TIÊU CỦA BIA THÀNH PHẨM.
3.3.1. CHỈ TIÊU VẬT LÝ.
•

Độ bọt: Bọt mịn trắng, dưới đáy cốc có lớp bọt nhỏ li ti tách ra và thoát lên bề mặt,

thời gian giữu bọt là 3 – 5 phút.
• Màu sắc: Có màu vàng của dung dịch Iot. Độ trong: Trong suốt, không có cặn.
• Hương vị đặc trưng: Là vị đắng của hoa houblon, thơm ngọt, không có vị lạ (chua,

chát, vị nấm men phân hủy).

14


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

3.3.2. CHỈ TIÊU HÓA HỌC.
•
•
•
•
•

Độ đường ban đầu: 12oBx và hàm lượng cồn: 3 - 4,5%.
Độ đường cuối: 2 - 3oBx và đạm tổng: 3,5 - 5g/l.
Diacetyl: 0,1mg/l và rượu bậc cao: 30 - 60mg/l.
Estel: 15 - 50mg/l và Aldehyte: 10 - 15mg/l.
Acid hữu cơ: 150 - 200mg/l và Glixein: 2 - 3g/l.
3.3.3. CHỈ TIÊU VI SINH.

•
•

Tổng vi khuẩn hiếu khí trong 1 ml bia < 100.
Không có vi sinh vật gây bệnh.

Chương 4. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ.

4.1. PHƯƠNG ÁN 1.
4.1.1. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 1.

15


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

4.1.2. THUYẾT MINH SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 1.
Nước thải từ công đoạn sản xuất của Nhà máy được thu gom về hệ thống xử lý,
qua thiết bị lọc rác thô cơ khí để loại bỏ cặn có kích thước lớn hơn 20mm ra khỏi dòng
chảy. Sau đó, nước thải tự chảy xuống hầm bơm. Từ hầm bơm, nước thải được hai
bơm chìm hoạt động luân phiên bơm lên thiết bị lượt rác tinh tự động có công suất cực
đại 156m3/h để loại bỏ các cặn lắng có kích thước lớn hơn 1mm, rồi tự chảy xuống bể
điều hòa. Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và thành phần hữu cơ (BOD,
COD,...) của nước thải. Bể được bố trí gồm bốn máy khuấy chìm để tạo sự xáo trộn
đồng điều, tạo môi trường đồng nhất cho nước thải, tránh hiện tượng lắng cặn trong

16

Nước thải


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

bể. Bên cạnh đó bể còn được trang bị hệ thống châm acid/xút để đảm bảo cho pH của

nước luôn duy trì trong khoảng 6,5 - 7,5 trước khi qua bể UASB.
Nước thải từ bể điều hòa được bơm đến bể xử lý yếm khí dòng chảy ngược UASB.
Ở đây nước được phân phối từ dưới lên trên. Nhờ vi sinh vật kỵ khí các chất hữu cơ sẽ
bị phân hủy thành nước và Biogas bay lên khi qua đệm bùn kỵ khí. Khí Biogas sinh ra
sẽ được thu hồi và đốt tại đầu đốt khí tự động. Nước sau khi qua bộ phân tách ba pha
(khí, lỏng, rắn) theo máng thu chảy vào đường ống phân phối sang bể Aerotank.
Trong bể Aerotank, quá trình xử lý sinh học hiếu khí dựa vào sự sống và hoạt động
của các vi sinh vật để oxy hóa các chất hữu cơ dạng hòa tan và dạng kéo có trong nước
thải, biến thành các hợp chất có khả năng phân hủy thành các chất ổn định nhờ vào
lượng oxy hòa tan trong nước. Oxy được cung cấp vào bể bằng hai máy thổi khí hoạt
động luân phiên, qua hệ thống phân phối khí để tạo môi trường thuận lợi cho vi sinh
vật hiếu khí phát triển, oxy hóa các chất hữu cơ trong nước, tăng sinh khối tạo thành
các bông bùn hoạt tính.
Sau đó, nước được dẫn qua bể lắng. Ở đây, diễn ra quá trình tách bùn hoạt tính và
nước thải mới xử lý. Sau bể lắng, nước thải được dẫn qua bể khử trùng. Sau khi khử
trùng, nước thải được dẫn vào bể chứa theo ống dẫn, nước thải đạt tiêu chuẩn TCVN
5945 – 2005 sẽ được xả ra nguồn tiếp nhận là sông Trà Khúc.
Bùn từ bể lắng sẽ được thu gom vào bể chứa bùn. Một phần bùn hoạt tính được
bơm tuần hoàn vào bể Aerotank để duy trì chức năng sinh học và giữ nồng độ bùn
trong bể này ở mức cố định. Lượng bùn dư sẽ được bơm sang bể nén bùn, bùn sau khi
được nén sẽ được bơm vào thiết bị keo tụ bùn. Tại đây, bùn được trộn đều với caiton
polymer. Sau đó toàn bộ hỗn hợp bùn sẽ được đưa vào thiết bị ép bùn băng tải. Bánh
bùn sau khi được ép sẽ được chuyển vào thiết bị thu bùn khô và chở đi chôn lấp.
Nước từ bể nén bùn và máy ép bùn sẽ tuần hoàn lại hầm bơm để tiếp tục xử lý. Đối
với lượng khí Biogas sinh ra từ bể UASB, có thể được thu hồi để phục vụ cho nhu cầu
của Nhà máy khi hệ thống hoạt động ổn định.
4.2. PHƯƠNG ÁN 2.
4.2.1. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 2.

17

GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

4.2.2. THUYẾT MINH SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 2.
Nước thải từ công đoạn sản xuất của Nhà máy được thu gom về hệ thống xử lý.
Đầu tiên, nước thải được dẫn qua thiết bị lọc rác thô cơ khí để loại bỏ cặn có kích
thước lớn hơn 20mm ra khỏi dòng chảy. Sau đó, nước thải tự chảy xuống hầm bơm.
Từ hầm bơm, nước thải được hai bơm chìm hoạt động luân phiên bơm lên thiết bị
lượt rác tinh tự động có công suất cực đại 156m 3/h để loại bỏ cặn lắng có kích thước
lớn hơn 1mm, rồi tự chảy xuống bể điều hòa. Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu
lượng và thành phần hữu cơ (BOD, COD,...) của nước thải. Bể được bố trí gồm bốn
máy khuấy chìm để tạo sự xáo trộn đồng điều, tạo môi trường đồng nhất cho nước
18


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

thải, tránh hiện tượng lắng cặn trong bể. Bên cạnh đó bể còn được trang bị hệ thống
châm acid/xút để đảm bảo cho pH của nước luôn duy trì trong khoảng 6,5 - 7,5 trước
khi qua bể UASB.
Nước thải từ bể điều hòa được bơm đên bể xử lý yếm khí dòng chảy ngược UASB.
Tại đây, nước được phân phối từ dưới lên trên. Nhờ các vi sinh vật kỵ khí các chất hữu
cơ sẽ bị phân hủy thành nước và Biogas bay lên khi qua đệm bùn kỵ khí. Khí Biogas
sinh ra sẽ được thu hồi và đốt tại đầu đốt khí tự động. Nước sau khi qua bộ phân tách
ba pha (khí, lỏng, rắn) theo máng thu chảy vào đường ống phân phối sang bể trung

gian. Sau đó, từ bể trung gian nước được phân phối vào bể SBR. Tại đây, các giai
đoạn hoạt động diễn ra trong một bể bao gồm: làm đầy nước thải, thổi khí, để lắng
tĩnh, xả nước thải và xả bùn dư. Trong bước một, nước thải được trộn với bùn hoạt
tính lưu lại ở chu kỳ trước. Sau đó, hỗn hợp nước thải và bùn được sục khí ở bước hai
với thời gian thổi khí đúng như thời gian yêu cầu. Bước thứ ba là quá trình lắng bùn
trong điều kiện tĩnh, sau đó nước trong nằm ở phía trên lớp bùn được xả ra khỏi bể
đồng thời xả lượng bùn dư được hình thành trong quá trình thối khí ra khỏi ngăn bể.
Bể còn lại hoạt động lệch pha để đảm bảo cho việc cung cấp nước thải lên trạm xử lý
nước thải liên tục.
Sau khi được xử lý ở bể SBR nước được dẫn qua bể khử trùng để khử trùng nước
thải. Sau đó, theo ống dẫn, nước thải đạt tiêu chuẩn TCVN 5945 – 2005 sẽ được xả ra
nguồn tiếp nhận là sông Trà Khúc.
Lượng bùn thải từ bể UASB và bể SBR sẽ được bơm vào bể nén bùn. Bùn sau khi
được nén sẽ được bơm vào thiết bị keo tụ bùn. Tại đây, bùn được trộn đều với caiton
polymer. Sau đó toàn bộ hỗn hợp bùn sẽ được đưa vào thiết bị ép bùn băng tải. Bánh
bùn sau khi được ép sẽ được chuyển vào thiết bị thu bùn khô và chở đi chôn lấp.
Nước dư từ bể nén bùn và máy ép bùn sẽ tuần hoàn lại hầm bơm để tiếp tục xử lý

Chương 5. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ.
Bảng 1. Thông số của nước thải đầu vào tại Nhà máy.
STT
1
2
3
4
5
6
7

Thông số

Lưu lượng
pH
Nhiệt độ
TSS
COD
BOD5
Tổng Nito

Đơn vị
m/ngày
0

C
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L

Giá trị
2500
5 - 10
35 - 40
500
1800
1300
37
19

Tiêu chuẩn so sánh (nguồn loại A)
6-9

40
50
50
30
15


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

8
9

Tổng Phptpho
Coliform

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

mg/L
MPN/100ml

19
107

4
3000

Lưu lượng nước thải trung bình của nhà máy trong một ngày:
Qtb.ngày = 2500m3/ngày = 104,2m3/h.
Lưu lượng lớn nhất trong một giờ:
Qmax.h = Qtb.h * k = 104,2 * 1,5 = 156,3m3/h, (lấy hệ số giờ cao điểm k = 1,5).

5.1. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRONG PHƯƠNG ÁN 1.
5.1.1. HẦM BƠM.
•

Thể tích cần thiết: V = Qmax.h * t = = 39 m3.

Chọn chiều cao hữu ích của hầm bơm là h = 1,8m.
•

Diện tích mặt bằng: A = V/h = 39/1,8

= 22m2.

Chọn chiều dài hầm bơm: L = 6,5m, suy ra chiều rộng là Bb = 3,4m.
•

Chiều cao xây dựng của hầm bơm: H = h + hbv + 2,5 = 1,8 + 0,2 + 2,5 = 4,5m.
Trong đó:

•

o

h: chiều cao hữu ích của hầm bơm, h = 1,8m.

o

hbv: chiều cao bảo vệ, hbv = 0,2m.

Kích thước của hầm bơm: B * L * Hn(H) = 3,4m * 6,5m * 2(4,5)m.

Chọn bơm: chọn hai bơm hoạt động luân phiên. Lưu lượng bơm là Q bơm = Qmax =
156,3m3/h. Chọn ống dẫn nước thải PVC có đường kính ngoài là: 220mm, đường kính
ống trong là: D = 200mm, chiều dài đường ống là: 10m.
Vận tốc nước trong ống: V = = = 1,4m/s.
Từ định luật Bernulli xác định cột áp của bơm: H = H1 + H2 + H3.
•

Trong đó:
o

H1: cột áp hình học, H1 = Z1 – Z2 = 8m
+ Z1: chiều cao ống đẩy, Z1 = 8m và Z2: chiều cao ống đẩy, Z2 = 0m.

o

H2: cột áp để khắc phục chênh lệch cột áp ở hai đầu đoạn ống:
H2 =
+ P1: áp suất dòng chảy khi vào máy bơm.
+ P2: áp suất dòng chảy khi ra khỏi máy bơm
P1 = P2.
ρ: Khối lượng riêng của nước thải
20


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

→

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

H2 = 0.

H3:Tổn thất cục bộ trên đường ống: H3 =

o

+ L, D là chiều dài và đường kính ống, m
+ λ: Hệ số ma sát

λ = = 0,025m.
+ ∑ζ: Tổng tổn thất cục bộ.
+ Tổn thất qua van, ζ = 1,7. Tổn thất qua co, ζ= 1.
+ Tổn thất qua côn mở, ζ = 0,25. Tổn thất khi vào đường ống, ζ = 0,5.
∑ζ = 2 * 1,7 +3 *1 + 0,25 + 0,5 = 7,15m.
H3 = = 0,84m.
• Cột áp của bơm: H = H1 + H2 + H3 = 8 + 0 + 0,84 = 8,84m.
• Công suất bơm: N = = = 4,7kW.
Trong đó:
o
o

ρ: Khối lượng riêng của nước.
η: Hiệu suất của máy bơm (80%).

Chọn 2 bơm hoạt động luân phiên, loại bơm hãng Shinmaywa, Nhật – loại: 200B47,5 ,
mỗi bơm có các thông số: Q = 156,5m3/h; H = 10m; N = 7,5 kW (10Hp).
Bảng 2. Thông số thiết kế hầm bơm.
STT
1

2
3
4
5

TÊN
Lưu lượng, Q
Thời gian lưu nước, t
Chiều dài
Kích thước hầm
Chiều rộng
bơm
Chiều cao
3
Bơm (Q =156,3m /h, H = 10m, N = 10Hp
Thể tích hầm bơm, V

THÔNG SỐ ĐƠN VỊ
156,3
m3/h
15
phút
6,5
m
3,4
Độ (o)
2(4,5)
m/s
2
cái

39
m3

5.1.2. SONG CHẮN RÁC THÔ.
Bảng 3. Thông số đầu vào để tính toán song chắn rác thô.
STT
1
2
3
4
5

TÊN
Kích thước song
Chiều rộng
chắn rác
Chiều sâu
Khe hở giữa các thanh
Độ dốc theo phương đứng
Tốc độ dòng chảy trong mương chắn rác
Tổn thất áp lực cho phép

21

THÔNG SỐ ĐƠN VỊ
5 - 15
mm
25 - 38
mm
20 - 50

mm
30 - 45
Độ
0,3 – 0,6
m/s
150
mm


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

(Metcalf and Eddy, (2003). WasteWater Engineering Treament and Reuse Fourth
Edition, McGrow Hill, p.316)
Cống dẫn nước thải của Nhà máy có cốt đáy cống là âm 2,5m, với tiết diện hình tròn
và đường kính là d = 0,4m. Mương đặt song chắn rác có chiều rộng B m = 0,6m. Chọn
tốc độ dòng chảy ngay trước song chắn rác là V1 = 0,3m/s (0,3m/s – 0,6m/s).
• Chiều sâu lớp nước trong mương là: h = hmax= = = 0,24m.
• Mối quan hệ giữa chiều rộng mương chắn rác, chiều rộng thanh chắn rác, khe hở:
Bs = Bm = S * n + (n + 1) * W → 600 = 8 * n + (n + 1) 20 → n = 21 thanh.
Trong đó:
o Bs: Chiều rộng song chắn rác, m.
o Bm: Chiều rộng mương chắc rác, Bm = 0,6m = 600mm.
o S: Chiều dày thanh chắn rác, thường lấy S = 0,008m = 8mm.
o W: Khoảng cách giữa các thanh chắn rác.
o n: Số thanh chắn rác, số khe hở là m = n + 1
suy ra, số khe hở giữa các thanh chắn rác là: m = 21 + 1 = 22 khe.
•

Chiều dài mương mương cần thiết để đặt song chắn rác:
Ls = L1 + L2 + L3 = 1,5 * 0,6 + 0,3 + 0,6 = 1,8m.
Trong đó:
o L1: Chiều dài hình chữ nhật trước song chắn rác, L 1= (1–1,5)Bm,, chọn L1 =
1,5Bm.
o L2: Chiều dài hình chiếu của song chắn rác, m, với:
L2 = = = 0,3m.
o L3: Chiều dài hình chữ nhật sau song chắn rác, L3 = (1–1,5)Bm, chọn L3 = Bm.

Đặt thiết bị song chắn rác thô theo chiều rộng của hầm bơm. Khi đó, chiều dài mương
chắn rác bằng chiều rộng của hầm bơm, Ls = Bb = 3,4m.
• Tổng tiết diện các khe chắn rác: A = m * W * h = 22 * 0,02 * 0,24 = 0,1m.
Trong đó:
o h: Chiều cao lớp nước trung hòa. m: Số khe hở.
o W: Khoảng cách giữa các thanh chắn.
• Vận tốc chảy qua song chắn rác: V2 = = = 0,43m/s < 0,9m/s.
• Tổn thất áp lực qua song chắn rác:
hs = = = 7mm = 0,007m < 150mm.
• Chiều cao phần mương đặt song chắn rác: H = d+hs+hat = 0,4+0,007+0,3 = 0,8m.
Trong đó:
o hat: Chiều cao an toàn, chọn hat = 0,3m.
o d: Đường kính ống dẫn nước vào song chắn rác.
Chiều cao xây dựng của mương đặt song chắn rác là 2,5m. Chọn thiết bị chắn rác thô
cơ khí loại RP50, hãng Cosme – Ý, có các thông số: Chiều rộng thiết bị: 0,5m; chiều
dài thiết bị: 2,5m; chiều rộng khe: 20m; công suất: 0,37kW.
22


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

Bảng 4. Thông số thiết kế song chắn rác thô.
STT
1
2
3
4
5
6
7

TÊN
Chiều dài mương đặt song chắn rác
Chiều rộng mương đặt song chắn rác
Chiều cao mương đặt song chắn rác
Chiều cao lớp nước trung hòa
Chiều cao xây dựng của mương đặt song chắn rác
Số khe hở của song chắn rác
Tổn thất áp lực qua song chắn rác

THÔNG SỐ
3,4
0,6
0,8
0,24
2,5
22
0,007

ĐƠN VỊ
m
m
m
m
m
khe
m

5.1.3. SONG CHẮN RÁC TINH.
Chọn thiết bị lượt rác tinh có khoảng cách giữa các khe là 1mm, hãng Cosme - Ý.

Với lưu lượng Qmax.h = 156,3 m3/h, chọn thiết bị lượt rác tinh loại DS 4800.
Thiết bị lượt rác tinh được đặt trên bể điều hòa. Nước được bơm từ hầm bơm qua thiết
bị lượt rác tinh rồi tự chảy xuống bể điều hòa.
• Hàm lượng chất lơ lững gảm 25%, lượng còn lại sau khi qua thiết bị lượt rác tinh:
TSS = TSS0 * (100 – 25)/100 = 500 * (100 – 25)/100 = 375mg/l
• Hiệu quả xử lý BOD5 là 5%, hàm lượng BOD5 còn lại là:
BOD5 = 1300 * (100 – 5)/100 = 1235mg/l.
• Hiệu quả xử lý COD là 6%, hàm lượng COD còn lại:
COD = 1800 * (100 – 6)/100 = 1692mg/l.
5.1.4. BỂ ĐIỀU HÒA.
Chọn thời gian lưu nước trong bể là 8h.
• Thể tích cần thiết của bể: V = Qmax.h * t = 156,3 * 8= 1250,4m3.
• Chọn chiều cao lớp nước lớn nhất trong bể là hmax = 4,5m. Diện tích bể là:
S = V/hmax = 1250,4/4,5 = 277m2.
Chọn chiều rộng của bể là B = 16m, suy ra chiều dài là L = 17m.
• Chọn chiều cao bảo vệ của bể hbv = 0,5m. Chiều cao của bể:
H = hmax + hbv = 4,5 + 0,5 = 5m.
23

GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

Vây , kích thước của bể điều hòa là: L * B * H = 16m * 17m * 5m.
Trong bể điều hòa, để tăng cường khả năng khuấy trộn của nước thải, tránh hiện tượng
lắng cặn và hòa trộn hóa chất trung hòa pH trong bể, cần lắp đặt mấy khuấy chìm.
• Năng lượng của mấy khuấy cần để cung cấp cho cả bể:
G = a * V = 6 * 1250,4 = 7502,4W = 7,5kW.
Trong đó a: Cường độ khuấy trộn, theo bảng chọn a = 6W/m3
Chọn bốn máy khuấy chìm Flygt – loại 4630 Mixer. Mỗi máy có công suất 1.9kW
(2,5Hp) và đường kính cánh khuấy là 368mm.
Bảng 5. Các dạng khuấy trộn ở bể điều hòa.
Dạng khuấy trộn Giá trị
Đơn vị
Khuấy trộn cơ khí
4-8
W/ thể tích bể.
Tốc độ khí nén
10 - 15
l/.phút ( thể tích bể)
(Nguồn: Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, (2006). Xử lý
nước thải đô thị và công nghiệp. NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh).
 Chọn bơm: Chọn hai bơm hoạt động luân phiên.
• Lưu lượng trung bình giờ: Qtb.h = = = 104,2m3/h.
• Lưu lượng của máy bơm: Qbơm = Qtb.h = 104,2 m3/h.
Chọn ống có đường kính ngoài d1 = 220mm, đường kính trong d2 = 200mm.
• Vận tốc nước trong ống: V =

= = 0,92m/s.

Chiều dài đường ống L = 32m.
• Từ định luật Bernulli xác định cột áp của bơm: H = H1 + H2 + H3.
Trong đó:
o

H1: cột áp hình học, H1 = Z1 – Z2 = 8m
+ Z1: là chiều cao ống đẩy, Z1 = 8m.và Z2: là chiều cao ống đẩy, Z2 = 0m.

o

H2: cột áp để khắc phục chênh lệch cột áp ở hai đầu đoạn ống:
H2 =
+ P1: áp suất dòng chảy khi vào máy bơm.
+ P2: áp suất dòng chảy khi ra khỏi máy bơm.
P1 = P2.
ρ: Khối lượng riêng của nước thải, Suy ra H2 = 0.

o

H3 Tổn thất cục bộ trên đường ống: H3 =
+ L, D là chiều dài và đường kính ống, m
+λ: Hệ số ma sát

24


GVHD: Huỳnh Tấn Nhựt

SVTH: Từ Thị Mỹ Hằng

λ = = 0,026m.
+ ∑ζ: Tổng tổn thất cục bộ. Tổn thất qua van, ζ = 1,7.
+ Tổn thất qua co, ζ= 1. Tổn thất qua côn mở, ζ = 0,25.
+ Tổn thất khi vào đường ống, ζ = 0,5.
+ ∑ζ = 2 * 1,7 +3 *1 + 0,25 + 0,5 = 7,15m.
H3 = = 0,49m.
• Cột áp của bơm: H = H1 + H2 + H3 = 8 + 0 + 0,49 = 8,49m.
• Công suất bơm: N = = =3,01 kW.
Trong đó:
o

ρ: Khối lượng riêng của nước. η: Hiệu suất của máy bơm (80%).

Chọn hai bơm hoạt động luân phiên, loại bơm hãng Shinmaywa, Nhật – loại:
200B47,5 , mỗi bơm có các thông số: Q = 104,2m3/h, H = 12m và N = 7,5 kW (10Hp).
Bảng 6. Thông số thiết kế bể điều hòa.
Thông số
Kích thước bể
Chiều dài, m
Chiều rộng, m
Chiều cao, m
Thời gian lưu nước trong bể
Bơm chìm( Q = 104,2, H = 12m, N = 7,5kW
Máy chìm N = 1,9kW

Giá trị
17

16
5
8h
2 cái
4 cái

5.1.5. BỂ UASB.
Các thông số đầu vào của bể:
− Qtb/ngày = 2500m3/ngày và TSS = 375mg/l.
− BOD5 = 1235mg/l và COD = 1692mg/l.
− N = 37mg/l, P = 8mg/l và hiệu suất xử lý dự tính: giảm 80% COD.
 Tính kích thước bể.

Thể tích xử lý kỵ khí cần thiết: V = = = 1057,5m3.
Trong đó: LCOD Là tải trọng thể tích của bể UASB, chọn theo bảng 7 (kg/m3.ngày).
Bảng 7. Tải trọng thể tích hữu cơ của bể UASB.
•

Nồng độ nước
thải,
mgCOD/l
2000

2000 ÷ 6000

6000 ÷ 9000

Tỷ lệ COD
không tan, %
10 ÷ 30

30 ÷ 60
10 ÷ 30
30 ÷ 60
60 ÷ 100
10 ÷ 30
30 ÷ 60

Tải trọng thể tích ở 300C, kgCOD/m3.ngày
Bùn bông Bùn hạt (không
Bùn hạt
khử SS)
(khử SS)
2÷4
8 ÷ 12
2÷4
2÷4
8 ÷ 14
2÷4
3÷5
4÷8
4÷8
4÷6
5÷7
25

12 ÷ 18
12 ÷ 24
15 ÷ 20
15 ÷ 24

3÷5
2÷6
2÷6
4÷6
3÷7