Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia công suất 300m3 ngày đêm (Khóa luận tốt nghiệp)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (13.45 MB, 78 trang )
B
GIÁO D
O
I H C DÂN L P H I PHÒNG
-------------------------------
ISO 9001:2008
KHÓA LU N T T NGHI P
NGÀNH: K THU
Sinh viên
Gi
NG
: Nguy n Th Vi t
ng d n: ThS. Nguy n Th Mai Linh
H I PHÒNG - 2017
B
GIÁO D
O
I H C DÂN L P H I PHÒNG
-----------------------------------
300m3
KHÓA LU N T T NGHI
I H C H CHÍNH QUY
NGÀNH: K THU
Sinh viên
Gi
NG
: Nguy n Th Vi
ng d n: ThS. Nguy n Th Mai Linh
H I PHÒNG - 2017
B
GIÁO D
O
I H C DÂN L P H I PHÒNG
NHI M V
TÀI T T NGHI P
Sinh viên : Nguy n Th Vi
Mã SV: 1312301004
L p
Ngành :
: MT 1701
tài:
3
300m
ng
NHI M V
TÀI
N i dung và các yêu c u c n gi i quy t trong nhi m v
tài t t nghi p
(v lý lu n, th c ti n, các s li u c n tính toán và các b n v ).
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
2. Các s li u c n thi
thi t k , tính toán.
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
m th c t p t t nghi p.
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
CÁN B
NG D
TÀI T T NGHI P
ng d n th nh t
H và tên: Nguy n Th Mai Linh
H c hàm, h c v : Th
i H c Dân L p H i Phòng
N
ng d n:
3
ng d n th hai
H và tên:
H c hàm, h c v :
quan công tác:
N
ng d n:
tài t t nghi
Yêu c u ph
n nhi m v
mv
Sinh viên
ng d n
Nguy n Th Vi
ThS. Nguy n Th Mai Linh
H
HI
NG
n H u Ngh
PH N NH N XÉT TÓM T T C A CÁN B
1.
Tinh th
NG D N
c
tài t t nghi p:
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
2.
ng c a khóa lu n (so v i n i dung yêu c
ra
trong nhi m v
t lý lu n, th c ti n, tính toán s
li
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
m c a cán b
ng d n (ghi c s và ch ):
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
H
Cán b
ng d n
(h tên và ch ký)
ThS. Nguy n Th Mai Linh
L IC
Trong su t th i gian h c v
c các th y cô trong khoa
ng t n tình ch d y, truy
t nh ng ki n th c quý báu, khóa lu n t t
nghi p này là d
em t ng h p l i nh ng ki n th
ng th i rút ra
nh ng kinh nghi m cho b n thân.
V i lòng bi
Th Mai Linh
c em xin chân thành c
cô giáo ThS: Nguy n
ng d n, cung c p cho em nh ng ki n th c quý báu,
nh ng kinh nghi m trong quá trình hoàn thành khóa lu n t t nghi p này.
i các th
o nhà
ng, các th y cô trong B môn K thu
cho em trong su t quá trình th c hi
u ki
tài.
V i ki n th c và kinh nghi m th c t còn h n ch nên trong bài khóa lu n
này v n còn nhi u thi u sót, em r t mong nh
c s góp ý c a các th y cô và
b n bè nh m rút ra nh ng kinh nghi m cho công vi c s p t i.
Em xin chân thành c
H
Sinh viên th c hi n
Nguy n Th Vi
M CL C
.............................................................................................................. 1
NG QUAN............................................................................... 2
1.1 Gi i thi u v ngành bia ................................................................................. 2
1.2 Quy trình s n xu t bia ................................................................................... 3
1.3 Nguyên li u, nhiên li
c các ch t ph gia dùng trong s n xu t bia ..... 4
1.4 Các ngu n th i phát sinh trong quá trình s n xu t bia.................................. 8
1.4.1
........................................................................................................ 8
1.4.2
................................................................................................. 8
1.4.3 N
c th i ...................................................................................................... 9
C TH I........................ 12
2.1 X
c ................................................................................................ 12
2.2 X lý hóa h c .............................................................................................. 13
2.3 X lý hóa lý................................................................................................. 14
2.4 X lý sinh h c ............................................................................................. 15
XU T VÀ L A CH
C
TH I NHÀ MÁY BIA CÔNG SU T 300M3
3.1
l a ch n công ngh x
......................... 20
c th i s n xu t bia ............................. 20
3.2
c th i và yêu c u x lý ......................................................... 20
3.3
............................................................. 21
..................... 25
4.1. L
................................................................................... 25
4.2. Song ch n rác: .............................................................................................. 25
4.3. H m
4.4 B
p nh n:..................................................................................... 29
u hòa:.................................................................................................. 30
4.5 B UASB:...................................................................................................... 32
4.6 Aerotank xáo tr n hoàn toàn ......................................................................... 42
4.7 B l ng 2........................................................................................................ 49
4.8 B ch a bùn................................................................................................... 54
4.9 B nén bùn tr ng l c: .................................................................................... 55
4.10. Tính toán b kh trùng ............................................................................... 56
XÂY D NG............................................................... 61
5.1. Ph n xây d ng:............................................................................................. 61
5.2. Ph n thi t b :................................................................................................. 62
K T LU N ........................................................................................................ 65
TÀI LI U THAM KH O ................................................................................ 66
DANH M C B NG
.................................................... 6
................................................................ 6
ng ch t th i r n phát sinh khi s n xu t 1 hectolit bia.................... 9
............................................ 10
............................................. 20
....................................... 25
............................. 25
................................................................................. 28
................................................................. 30
...................................................... 31
các
...................................... 33
..................................... 37
............................................................. 43
........................... 50
B ng 4.10 Các thông s thi t k b kh trùng .................................................... 59
DANH M C HÌNH
công ngh s n xu t bia có kèm dòng th i.................................... 3
Hình 2.1 B l ng ngang....................................................................................... 13
................................................................................. 16
........ 21
........ 22
............................................................................ 28
..................................................................... 32
...................................................................................... 40
Hình 4
................................................................................. 42
Hình 4.5. B Aerotank......................................................................................... 49
Hình 4.6. B l ng................................................................................................. 53
Hình 4.7 V
n .................................................................... 59
Hình 4.8: M t c t và m t b ng b kh trùng....................................................... 60
DANH M C CÁC CH
VI T T T
QCVN:
Quy chu n Vi t Nam
BTNMT:
B
TCXDVN:
Tiêu chu n xây d ng Vi t Nam
TS:
T ng ch t r n
TDS:
Ch t r n hòa tan
TSS:
Ch t r
BOD5:
Nhu c u Oxy sinh hóa
COD:
Nhu c u Oxy hóa h c
DO:
SS:
ng
ng
ng Oxy hòa tan
Ch t r
ng (không th l
c)
KHÓA LU N T T NGHI P
I PHÒNG
h
xung quanh.
xung
bia.
3
Sv: Nguy n Th Vi
MT1701
KHÓA LU N T T NGHI P
I PHÒNG
NG QUAN
1.1 Gi i thi u v ngành bia [1,2]
Bia là lo i th c u
it
c s n xu t t
các nguyên li u chính là malt, g o, hoa
lo
c u ng mát, b
mnx
c; sau quá trình lên men t o
c n th p. Ngoài ra, CO2 bão hoà
trong bia có tác d ng làm gi
nhóm enzym kích thích tiêu hoá amylaza. Vì nh
m này
cs
d ng r ng rãi trên kh p th gi i.
V i m i lo i men khác nhau, thành ph n s d
và màu s
s n xu t bia khác,
i r t khác nhau.
4
Sv: Nguy n Th Vi
MT1701
KHÓA LU N T T NGHI P
I PHÒNG
1.2 Quy trình s n xu t bia
công ngh s n xu t bia [3]
công ngh s n xu t bia có kèm dòng th i
Sv: Nguy n Th Vi
MT1701
KHÓA LU N T T NGHI P
I PHÒNG
Thuy t minh quy trình công ngh s n xu t bia
Nguyên li u Malt và g o xay, nghi n m
ti p xúc v i
chuy
n có phát sinh ra b i và ti ng
n. Sau khi nghi n xong g o
c
Cho malt và h
hóa.
u -
ng hóa, b
c m
không b cháy và cho thêm các ch t ph gia.
n s n su
ng hóa
c b trí các lo i thi t b chính sau: thi t b ph i tr n, thi t b
hóa, thi t b l c, thi t b
ng
ng, thi t b tách bã....
M
cd
Khi l
ng, trong quá trình l c t o ra bã malt.
u v i hoa. Trong quá trình n u ta c n cung c p thêm
c và hoa. Trong quá trình h hóa, n
ng hóa và n u hoa nhà má
s d ng d u DO.
Khi làm l nh nhanh v
c l nh 1oC và Glycol
ng th i x y ra quá
trình lên men chính ph c a s n ph m. Trong quá trình lên men ph i s khí,
thêm men gi
t
o ra khí CO2
c thu h i
s d ng trong quá trình bão hòa khí CO2.
men k t thúc
c bia, quá trình l c t o ra bã l c. Ti p theo bão hòa
CO2, chi t chai, lon
yn
n ph
m tra, dán nhãn,
ng.
1.3 Nguyên li u, nhiên li
bia:[3]
khá
Sv: Nguy n Th Vi
n lên
MT1701
c các ch t ph
gia dùng trong s n xu t
KHÓA LU N T T NGHI P
I PHÒNG
M t s ch tiêu ký thu
nc
c dùng trong s n xu t bia:
+
c khong màu, trong su t, không mùi, không v ;
+
c không b nhi
+
c không có vi khu n k khí, vi khu
c và có pH t 6,5
7,5;
ng ru t Ecoli
20 t
bào/lít
+
10o
c ng
ng Clo kho ng 75
30mg/lít hàm
150mg/lít;
+
ng mu i Mg: 2 mg/lít;
+
ng CaSO4: 1
+
ng s t
150 mg/lít;
0,3mg/lít;
+ Vi sinh v t hi u khí
+ Trong
ng mu i CO32-
100 t bào/lít;
c không có các kim lo i n
10 hl/hl
do trong
-
2. Malt: N
khác nha
Sv: Nguy n Th Vi
MT1701
KHÓA LU N T T NGHI P
I PHÒNG
(%)
(%)
Tinh b t
58
Pentose hòa tan
1
Protein ( n*6,25 )
10
9,0
Protein hòa tan
3,0
Xenlulose
6
Ch t béo
2,5
Sacarose
5
Ch t tro
2,5
Hexozan và pentozan không tan
ng kh
3. Hoa houblon
ng.
Hàm l ng(%)
10-11
15-20
0,5-1,5
2-5
2
0,1
15-17
3
5-8
40-50
Tanin
Pectin
Amino axit
Protein
Lipit và sáp
:
ng s
Sv: Nguy n Th Vi
MT1701
4,0
KHÓA LU N T T NGHI P
I PHÒNG
5. Men
i bia khác nhau, m
c
bia
Trong công ngh s n xu t bia, ngoài nh ng nguyên li u không th thi u
c,
n m t s nguyên li u hay
hóa ch t ph .
Nhóm nguyên ph gia tr c ti p
G m t t c nh ng nguyên li u và hóa ch t có m t trong thành ph n c a
s n ph m ki m soát ch t ch v
+ Các hóa ch t x
2SO4,
ng cho phép.
c
u ch
ki m c
c công ngh
16H2O, CaSO4...
+ Các hóa ch
n quá trình oxy hóa nh ng thành ph n
2O2...
+ Các hóa ch
u ch
2SO4,
acid lactic, CaCl2...
+ Ch t t o màu cho bia: caramen
Nhóm ph gia gián ti p
Nhóm này g m t t c nguyên li u và hóa ch
trình công ngh
c s d ng trong quy
c phép có m t trong s n ph m.
+ Các b t tr l c: PVPP, kizelgua,...
+ Các hóa ch t
v sinh thi t b , v
2SO4,
KMnO4, NaOH.
+ Các ch
7: Tiêu th
Tiêu th
t làm l nh
NH3
c mu i.
n và nhi t
n
n tiêu th cho nhà máy bia v n hành t t trung bình 8
(8.000.000
Sv: Nguy n Th Vi
W/hl), ph thu
MT1701
kWh/hl
c tính c a s n ph m.
KHÓA LU N T T NGHI P
I PHÒNG
Các khu v c tiêu th
c chi t chai, máy làm l nh, khí
nén, thu h i CO2, x
c th
u hòa không khí, các khu v
n chi u sáng.
Tiêu th nhi t
Tiêu th nhi t c a m t nhà máy bia v n hành t t n m trong kho ng
150 200 MJ/hl (3,4
4,5 DOkg/hl)
i v i nhà máy bia không có h th ng thu
h i nhi t trong quá trình n
th ng b o ôn t t, thu h
c
th ng b o trì t t.
ng nhà máy bia bao g m: N
ng
hóa, n u hoa, h th ng v sinh (CIP) và ti t trùng, h th ng r a chai, h th ng
thanh trùng bia.
1.4 Các ngu n th i phát sinh trong quá trình s n xu t bia
1.4.1
Khí CO2
hoà CO2
2,
NOx, CO2
Các khí NH3
dãn
.
1.4.2
-
.
-
.
- Men bia.
- Bao bì plastic,
.
.
-
Sv: Nguy n Th Vi
c.
MT1701
KHÓA LU N T T NGHI P
I PHÒNG
ng ch t th i r n phát sinh khi s n xu t 1 hectolit bia
ng
Bã hèm
kg
21 27
kg
3 4
chai
0,9
kg
0,3 0,4
kg
1,5
kg
0,2 0,6
Plastic
Ô
kg
1.4.3
c th i
c th i s n xu t t i nhà máy bia có th
c th
c chia làm hai lo i:
ng ch t h
ng ch tiêu BOD) th p, bao
g m:
-
cr
n cu i.
-
c x t h th ng x
c c p.
-
c r a sàn v sinh nhà máy.
c th
ng ch t h
ng ch tiêu BOD) cao, bao
g m:
-
c th i t
n n u.
-
c th i t
n lên men và l c bia.
-
cr
-
c th i t
u.
n chi t chai.
Trong các ngu n th
c th
r a thi t b là ngu n ô nhi m chính vì t
v sinh s
c th i b
n ph
a còn l i khi
c th i.
c th i t nhà máy s n xu
c tính chung:
Ch a n
cao ch t h
t, rò r
c th i.v.v.. Các ch t h
Sv: Nguy n Th Vi
n
MT1701
bã n u, bã hèm, men, hèm loãng, bia
c th
ng
KHÓA LU N T T NGHI P
d
I PHÒNG
ng l n d ng hoà tan, ch y u g m các thành ph
ethanol, các axit béo d
ng, b t hoà tan,
phân hu sinh h
ng có t l
BOD/COD = 0.6 0.7.
ng ch t r
Nhi
ng cao.
cao.
c th
ng l
ng pH = 3-12.
c th
c th i bia còn ch
ng Nitrogen và Phostpho
, các
.4
QCVN
TT
40/2011
pH
1
2
6 - 9,5
6-9
mg/l
150 - 300
100
3
BOD5
mg/l
700 - 1500
50
4
COD
mg/l
850 - 1950
150
5
mg/l
15 - 45
40
6
mg/l
4,9 - 9
6
MPN/100ml
<10000
10000
Coliform
7
+
+
+
+
Sv: Nguy n Th Vi
MT1701
KHÓA LU N T T NGHI P
+
m
.
Sv: Nguy n Th Vi
MT1701
I PHÒNG
KHÓA LU N T T NGHI P
I PHÒNG
C TH I [3,5,6, 13]
Trong x
c th
i ta phân bi
-
c
-
lý hóa h c
-
lý hóa lý
-
lý sinh h c
2.1 X
c th i:
c
tách các ch t không hòa tan và m t
ph n các ch t
d ng keo ra kh
Song ch
Song ch
c th i.
il c
il
d ng s
gi các c n b
y, rau c
c l n ho c
cg
t i máy nghi
c chuy n
c nghi n nh
tr l
c song ch n rác
ho c chuy n t i b phân h y c n.
B l ng cát
B l ng cát tách ra kh
c th i các ch t b
l
ng riêng
i v i các quá trình làm trong, x
c th i và x lý c
i v i các công
trình thi t b công ngh trên tr m x lý. Cát t b l
trên
c s d ng l i cho nh ng m
ng.
B l ng
B l ng tách các ch
riêng c
c th i. Ch
ng có tr
ng riêng khác v i tr
ng n ng s t t l ng xu
nh s n i lên b m t. C n l ng và b t n i nh các thi t b
v n chuy n lên công trình x lý c n.
Sv: Nguy n Th Vi
MT1701
ng
ng
c thu gom và
KHÓA LU N T T NGHI P
I PHÒNG
Hình 2.1 B l ng ngang
B v td um
B v td um
th i công nghi
ng áp d ng khi x
iv
thì vi c v t d u m
c th i có ch a d u m (n
c th i sinh ho
ng th c hi n ngay
c
ng d u m không cao
b l ng nh thi t b g t n i.
B l c
B l c có tác d ng tách các ch t
c th
m t s lo
tr
c nh b ng
p v t li u l c, công trình này s d ng ch y u cho
c th i công nghi p.
2.2 X lý hóa h c
Th c ch t c
lý hoá h
c th i ch t ph n
ng v i các t p ch t b n, bi
l ng ho c t o d ng ch
i hoá h c và t o c n
c h i, không gây ô nhi m môi
n và m
ng quá trình x
x
cs
ng
c ho c sinh h c. Nh ng ph n ng di n ra có th
là ph n ng oxy hóa - kh , các ph n ng t o ch t k t t a ho c các ph n ng
phân h y ch
c h i.
lý hóa h
c áp d
x
c th i công
nghi p.
c th i có ch
tr ng thái trung tính pH=6,5
cách: tr n l
Sv: Nguy n Th Vi
c th i ch
MT1701
c ki m v
th c hi n b ng nhi u
c th i ch a ki m v i nhau, ho c b
