Luận văn đề tài công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia

Đề tài:

Cơng nghệ xử lý nước
thải nhà máy bia.
Nhóm 3


•
•
•
•
•
•
•
•
•

Nguyễn Thị Như Trang
Trịnh Thị Thương
Nguyễn Ngọc Triều
Nguyễn Thị Huyền Trang
Trần Thịnh
Lê Thị Trang
Vũ Trường Thịnh
Nguyễn Thị Thơm
Vũ Kiều Trang


• Phần I: Đặt vấn đề
• Phần II: Nội dung
• Phần III: Kết luận

Phần I: Đặt vấn đề
•

•

•

Bia là một nước giải khát có từ lâu đời 7000 năm trước cơng ngun đã
có ghi chép về sản xuất bia.Hiện nay nhu cầu bia trên thế giới cũng như
ở Việt Nam rất lớn vì bia là một loại nước uống mát, bổ, có độ cồn thấp,
có độ min xốp, có hương vị đặc trưng... Đặc biệt CO2 bão hồ trong bia
có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát của người uống, nhờ những ưu
điểm này mà bia được sử dụng rộng rãi ở hầu hết khắp các nước trên
thế giới và sản lượng ngày càng tăng.
Tuy nhiên, sự tăng trưởng của ngành sản xuất bia lại kéo theo các vấn
đề môi trường như: vấn đề chất thải sản xuất, đặc biệt là nước thải có
độ ơ nhiễm cao. Nước thải do sản xuất rượu bia thải ra thường có đặc
tính chung là ơ nhiễm hữu cơ rất cao, nước thải thường có màu xám
đen và khi thải vào các thuỷ vực đón nhận thường gây ô nhiễm nghiêm
trọng do sự phân huỷ của các chất hữu cơ diễn ra rất nhanh. Thêm vào
đó là các hố chất sử dụng trong q trình sản xuất như CaCO3,
CaSO4, H3PO4, NaOH, Na2CO3…Những chất này cùng với các chất
hữu cơ trong nước thải có khả năng đe doạ nghiêm trọng tới thuỷ vực
đón nhận nếu khơng được xử lý.
Sau đây chúng ta cùng tìm hiểu một số quy trình xử lý nước thải nhà
máy bia để thấy rõ hơn điều đó.

PHẦN II: Nội dung


I. NGUỒN GỐC VÀ THÀNH PHẦN NƯỚC THẢI TRONG
QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIA

1. Quy trình cơng nghệ.



2. Nguồn gốc nước thải
• Nấu – đường hóa: Nước thải của các công
đoạn này giàu các chất hydroccacbon,
xenlulozơ, hemixenlulozơ, pentozơ trong vỏ
trấu, các mảnh hạt và bột, các cục vón…cùng
với xác hoa, một ít tanin, các chất đắng, chất
màu.
• Cơng đoạn lên men chính và lên men phụ:
Nước thải của công đoạn này rất giàu xác men –
chủ yếu là protein, các chất khống, vitamin
cùng với bia cặn.
• Giai đoạn thành phẩm: Lọc, bão hịa CO2, chiết
bock, đóng chai, hấp chai. Nước thải ở đây
chứa bột trợ lọc lẫn xác men, lẫn bia chảy tràn
ra ngoài…


• Nước thải từ quy trình sản xuất bao gồm:
- Nước lẫn bã malt và bột sau khi lấy dịch
đường. Để bã trên sàn lưới, nước sẽ tách ra

khỏi bã.
- Nước rửa thiết bị lọc, nồi nấu, thùng nhân
giống, lên men và các loại thiết bị khác.
- Nước rửa chai và két chứa.
- Nước rửa sàn, phòng lên men, phòng tàng
trữ.
- Nước thải từ nồi hơi
- Nước vệ sinh sinh hoạt
- Nước thải từ hệ thống làm lạnh có chứa hàm
lượng clorit cao (tới 500 mg/l), cacbonat thấp.


TT

Chỉ tiêu

Nước thải trước
xử lý*

Tiêu chuẩn thải **

1

pH

6-9,5

6-9

2

Hàm lượng cặn lơ lửng,
mg/l

150-300

100

3

BOD5, mg/l

700-1500

50

4

COD, mg/l

850-1950

100

5

Tổng Nitơ (TN)

15-45

60

6

Tổng Phốtpho (TP)

4,9-9,0

6

7

Coliform, MPN/100 ml

<10.000

10

Bảng 1. Thành phần và tiêu chuẩn xả nước thải sản xuất bia ra nguồn nước mặt
Ghi chú: * Theo các số liệu nghiên cứu tại công ty Bia ong Thái Bình, Cơng 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.


Hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia
HEINEKEN Quận 12 TP Hồ Chí Minh

Thăm hệ thống xử lý nước thải
của Nhà máy bia Tiger

Hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máy
bia Sài Gòn.


tại ngõ này
Tại ngõ này đang hứng chịu một nguồn
đang hứng chịu một
nguồn xả thải lớn từ
xả thải lớn từ nhà máy bia Hà Nội
nhà máy bia Hà Nội

Nước thải nhà máy bia
Nước thải nhà máy bia
được thải ra kênh rạch
được thải ra kênh rạch

Nước thải từ nhà máy bia Sài Gịn
ra mơi trường chưa qua xử lý


II. Công nghệ xử lý nước thải
nhà máy bia.
Xử lý nước thải
nhà máy bia

Mơ hình xử lý theo
hai bậc:
UASB + Aerotank

Cơng nghệ XLNT bia
theo mơ hình
UAF và SBR

Cơng nghệ XLNT
bia theo mơ hình
MBBR


1. Mơ hình xử lý theo hai bậc: UASB

+ Aerotank


Nước thải

Axit

Bể gom, kết hợp tách rác

Bể điều hòa

Xút

Bể lắng 1

Bể UASB
Cấp khí

Bể Aerotank có đệm vi

sinh

Bể lắng 2
Châm Clo

Bể chứa bùn

Bể khử trùng

Máy ép bùn

Nước sau xử lý

Bùn khô

Mô hình xử lý theo hai bậc: UASB + Aerotank


•
•
•

•

•

•

Nước thải được dẫn vào bể gom
Nước thải sản xuất sau khi qua bộ phận tách rác nhằm loại bỏ rác

và các chất rắn lớn cũng được thu gom về bể gom.
Sau đó nước thải được bơm chuyển qua hệ thống điều chỉnh pH tự
động, rồi chuyển sang bể lắng 1 và qua bể phân hủy yếm khí. Tại
đây, một phần các chất thải hưu cơ được phân hủy bởi các vi
khuẩn yếm khí thành các chất vơ cơ, sinh khối (bùn) và biogas.
Biogas sẽ được thu gom và đốt bỏ. Hệ thồng đốt khí biogas sẽ
được trang bị các thiết bị đánh lửa tự động. Hiệu suất khử các hợp
chất hữu cơ của bể UASB là 85%.
Nước thải sau bể UASB sẽ được chuyển qua bể bể trung gian. Từ
đây nước thải sẽ được phân hủy tiếp trong bể phân hủy hiếu khí
bùn hoạt tính (aerotank). Tại bể aerotank, khơng khí sẽ được cung
cấp liên tục bởi máy thổi khí. Hiệu suất của bể aerotank là >90%.
Nước thải sau q trình xử lý hiếu khí được chuyển qua bể lắng 2
để tách bùn, một phần bùn được hồi lưu trở lại bể Aerotank. Sau đó
nước thải được bơm qua ngăn khử trùng sử dụng chlorine để khử
trùng trước khi thải ra ngoài.
Bùn dư từ bể UASB và các bể lắng sẽ được thu gom vào bể chứa
bùn và nén trước khi đem đi xử lý cùng với rác thải sinh hoạt.
Polyme được sử dụng để làm xúc tác cho quá trình trợ lắng và tách
nước.


Một số hình ảnh về các bể chứa trong quy trình cơng nghệ tại nhà máy
bia Hà Nội _ Nghệ An



Ưu điểm:
• Hệ thống vận hành tự động, điều hành đơn giản nên
không tốn nhiều nhân lực để hệ thống hoạt động.

• Hiệu quả xử lý cao thích hợp với đặc tính nước thải nhà
máy bia.
• Do kết hợp cả hai phương pháp xử lý yếm khí và háo
khí nên giảm được chi phí cho việc cấp khí.
Nhược điểm:
• Hệ thống hoạt động liên tục nên khi xảy ra sự cố rất khó
khắc phục ảnh hưởng đến q trình xử lý.
• Hệ thống khó thích nghi được với những dịng thải biến
động về lưu lượng.
• Lắp đặt hệ thống địi hỏi kỹ thuật, độ chính xác cao, nếu
khơng khi đi vào hoạt động sẽ xảy ra sự cố.


2. công nghệ xử lý nước thải nhà
máy bia theo mơ hình UAF và SBR.


Nước thải

Bể điều hoà
kết hợp lắng
cát và song
chắn rác

Trạm bơm
nước thải

Bể lọc kị
khí vật
liệu nổi

(UAF)

Bể aeroten
hoạt động
gián đoạn
(SBR)

Bể ủ bùn

Nước thải ra bên ngồi

Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ XLNT bia theo mơ hình UAF và SBR.


• Các loại bể lọc kỵ khí là các loại bể kín, phía trong chứa
vật liệu đóng vai trị như giá thể của vi sinh vật dính
bám.
• Các giá thể làm bằng các loại vật liệu hình dạng, kích
thước khác nhau, hoạt động như như vật liệu lọc. Các
dòng nước thải có thể đi từ dưới lên hoặc trên xuống.
Các chất hữu cơ được vi khuẩn hấp thụ và chuyển hố
để tạo thành CH4 và các loại chất khí khác. Các loại khí
sinh học được thu gom tại phần trên bể. Khí CH4 và
các loại khí sinh học tạo thành khác được thu hồi ở phía
trên.
• Nước thải đưa vào bể có thể phân phối phía dưới hoặc
phía trên theo sơ đồ:


Khí sinh

học

Nước ra

Nước
vào

Dịng tràn

Nước
vào

Nước tuần hồn

a

Nước ra

b

a - Bể lọc kỵ khí dịng chảy ngược (upflow anaerobic filter - UAF)
b - Bể lọc kỵ khí dịng chảy xi (Downflow anaerobic filter - ADF)


• Vật liệu lọc của bể lọc kỵ khí là các loại cuội sỏi, than đá,
xỉ, ống nhựa, tấm nhựa hình dạng khác nhau.
• Kích thước và chủng loại vật liệu lọc, được xác định dựa
vào cơng suất cơng trình XLNT, hiệu quả khử COD, tổn
thất áp lực nước cho phép, điều kiện cung cấp nguyên
vật liệu tại chỗ... Các loại vật liệu lọc, cần đảm bảo độ

rỗng lớn (từ 90-300 m3/m2 bề mặt bể). Tổng bề mặt
của vật liệu lọc có vai trị quan trọng trong việc hấp thụ
các chất hữu cơ.
• Loại bể này được gọi là bể lọc ngược kị khí vật liệu nổi
(Upflow Anaerobic Floating Blanket-UAFB). Đây là loại
vật liệu lọc nhẹ, trọng lượng riêng nhỏ và có tổng bề mặt
tiếp xúc lớn . Khi màng vi sinh vật dày, hiệu quả lọc
nước thải giảm (tổn thất áp lực lọc tăng). Vật liệu lọc
được rửa bằng phương pháp xả tức thời. Trong qúa
trình rửa lọc, số lượng vi khuẩn hoạt tính của bể lọc kỵ
khí dịng chảy ngược hao hụt ít. Mặt khác việc rửa lọc
cũng đơn giản.


6
5
4
3

7

2

1
Sơ đồ cấu tạo bể lọc kỵ khí vật liệu lọc nổi
1.Nước thải vào; 2. Lớp cặn lơ lửng; 3.Vật liệu lọc nổi; 4. Lưới chắn;5.Ngăn tách khí;
6. ống dẫn khí ; 7.ống dẫn nước ra.