Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu, thiết kế cơ sở xử lý nước thải nhà máy bia Bình Định

Chia sẻ: Nguyễn Thành Chung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:80

Thêm vào BST

Báo xấu

202
lượt xem 33
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hiện nay, việc nghiên cứu và thiết kế hệ thống khả thi về công nghệ cũng như giá thành xử lý là vấn đề cần thiết và cấp bách hiện nay. Xuất phát từ thực tế đó mà "Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu, thiết kế cơ sở xử lý nước thải nhà máy bia Bình Định" đã được thực hiện.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu, thiết kế cơ sở xử lý nước thải nhà máy bia Bình Định

Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Viện Khoa học&Công nghệ Môi trường Độc lập-Tự do-Hạnh phúc. NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN Sinh viên : Ngô Hồng Phƣơng Chuyên ngành : Công nghệ môi trƣờng Khoá : 43 1.Tên đề tài : Nghiên cứu, thiết kế cơ sở xử lý nước thải nhà máy bia Bình Định. 2.Các số liệu ban đầu : Theo số liệu thực tế từ quá trình sản xuất của công ty và các tài liêụ có liên quan. . 3.Nội dung các phần tính toán : - Hiện trạng môi trường nhà máy. - Đề xuất, thiết kế và tính toán cơ sở xử lý nước thải cho nhà máy 4. Cán bộ hƣớng dẫn : PGS.TS Đinh Văn Sâm. 5. Ngày giao nhiệm vụ : 6. Ngày hoàn thành : Ngày …..tháng…..năm 2003 CHỦ NHIỆM KHOA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Kết quả đánh giá : - Quá trình làm đồ án : - Điểm bảo vệ : - Điểm duyệt : Ngày…..tháng…..năm 2003. CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG 1
Lời cảm ơn Sau một thời gian tìm hiểu, thu thập số liệu và tính toán, được sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy giáo - PGS.TS Đinh Văn Sâm em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Em xin bày tỏ lòng cảm ơn tới các thầy cô giáo ViệnKH&CNMT - Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội đã dạy dỗ giúp đỡ em trong suốt những năm học vừa qua. Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc PGS.TS Đinh Văn Sâm - người thầy trực tiếp hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành cảm ơn Nhà máy bia Đông Nam Á, Nhà máy bia Bình Định đã giúp tôi thu thập số liệu và tìm hiểu công nghệ trong những ngày tôi thực tập tại đó. Hà Nội 5/2003 Sinh viên Ngô Hồng Phương 2
MỤC LỤC Trang Mở đầu ………………………………………………………. I. Giới thiệu nhà máy bia Bình Định - Hiện trạng môi trƣờng. I.1. Giới thiệu nhà máy bia Bình Định. I.1.1. Vị trí địa lý và mặt bằng nhà máy. I.1.2. Phân bố năng suất của nhà máy. I.2. Công nghệ sản xuất bia của nhà máy. I.2.1. Nguyên liệu cho sản xuất bia. I.2.2. Quy trình công nghệ sản xuất bia. I.3. Hiện trạng môi trương nhà máy bia. I.3.1. khí thải. I.3.2. Chất thải rắn. I.3.3. Nước thải. II. Giới thiệu về công nghệ xử lý nƣớc thải nhà máy bia. III. Thiết kế, tính toán cơ sở xử lý nƣớc thải cho nhà máy bia. III.1. Tổng quan về công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia. III.1.1. Các phương pháp yếm khí. III.1.1.1. Cơ chế quá trình xử lý yếm khí. III.1.1.2. Một số thiết bị xử lý yếm khí thông dụng. III.1.2. Các phương pháp hiếu khí. III.1.2.1. Cơ chế quá trình xử lý hiếu khí. III.1.2.2. Oxy hoá bằng cấp khí tự nhiên. III.1.2.3. Oxy hoá bằng cấp khí cưỡng bức. III.1.3. Các phương pháp xử lý bùn cặn. III.2. Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải cho nhà máy bia Bình Định. III.2.1. Đề xuất công nghệ. III..2.2. Cơ sở lựa chọn dây truyền và thiết bị xử lý. III.2.3. Cờu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị. III.3. Tính toán thiết kế các thiết bị chính . III.3.1. Bể điều hoà. III.3.2. Bể UASB. III.3.3. Bể aeroten. III.3.4. Bể lắng đợt hai. 3
III.3.5. Bể lên men tiêu huỷ bùn. III.4. Tính toán các thiết bị phụ. III.4.1. Bố trí mặt bằng cơ sở xử lý. III.4.2. Bố trí cao trình cơ sở xử lý. III.4.3. Tính toán máy nén, cụm bơm. IV. Dự toán kinh phí xây dựngvà chi phí xử lý. IV.1. Dự toán kinh phí xây dựng. IV.2. Tính chi phí thiết bị. IV.3. Tính chi phí vận hành. IV.4. Dự tính giá thành xử lý. Kết luận. Tài liệu tham khảo. 4
MỞ ĐẦU Bia được sản xuất lâu đời trên thế giới và loại nước giải khát rất thông dụng trong đơì sống hằng ngày của con người. Bia mang hương vị đặc trưng riêng, là loại nước uống mát bổ. Khi dược sử dụng đúng mức, bia tạo sự sảng khoái và tăng cường sức lực cho cơ thể. Bia không những chứa các thành phần có giá trị dinh dưỡng cao mà còn có tác dụng giải khát rất hữu hiệu do có chứa CO2 bão hoà. Nhờ ưu điểm này, bia được sử dụng ở khắp nơi trên thế giới với sản lượng ngày càng tăng. Trên thế giới từ những năm 1990 đến nay sản lượng bia tăng hơn 20%, năm 1993 sản lượng bia đạt khoảng 116468 triệu lít, đến năm 2000 sản lượng bia trên thế giới là 142780 triệu lít, trung bình mỗi năm tăng trên 3 tỷ lít bia. Hiện nay trên thế giới có trên 30 nước sản xuất bia với sản lượng trên 1 tỷ lít /năm, trong đó Mĩ và CHLB Đức là hai nước dẫn đầu với sản lượng trên 10 tỷ lít /năm. Ở Việt Nam, bia là một trong những ngành công nghiệp có tốc độ tăng trưởng cao. Năm 1993 sản lượng bia cả nước đạt trên 200 triệu lít/năm, năm1995 sản lượng đạt trên 500 triệu lít/năm. Đến năm 2000 sản lượng bia cả nước đạt gần 800 triệu lít. Cùng với các ngành công nghiệp khác, sự phát triển nhanh chóng về số lượng và quy mô các doanh nghiệp sản xuất bia đã kéo theo những vấn đề về bảo vệ và chống ô nhiễm môi trường. Trong quá trình hoạt động ngành sản xuất bia cũng tạo ra lượng lớn các chất thải gây ô nhiễm môi trường ở cả 3 dạng : khí thải, chất thải rắn và nước thải. Trong đó nguồn gây ô nhiễm chính và cần được tập trung giải quyết là nước thải. Nguồn thải này nếu không được xử lý sẽ gây ô nhiễm môi trường nước, đất, tác động đến nguồn nước ngầm. Ngoài ra còn gây ô nhiễm thứ cấp tạo các khí gây mùi khó chịu, làm ô nhiễm không khí, ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ và đời sống cộng đồng. Vì vậy, ở nước ta xử lý nước thải của ngành sản xuất bia cũng là một vấn đề đáng quan tâm. Hiện nay mới chỉ có một vài cơ sở sản xuất lớn có hệ thống xử lý nước thải như : Nhà máy bia Việ Nam, bia Huda, bia Đông Nam Á,…những hệ thống này được nhập công nghệ từ nước ngoài lên có giá thành rất cao, đó là chưa tính đến khả năng công nghệ không phù hợp. Còn lại hầu hết các cơ sở sản xuất bia đều thải trực tiếp nước thải vào hệ thống thoát nước công cộng mà không qua xử lý. Hơn nữa các cơ sở này đều nằm trong thành phố, khu công nghiệp hay xen lẫn với khu vực dân cư. Để đáp ứng thực tế khách quan trên, việc nghiên cứu và thiết kế hệ thống khả thi về công nghệ cũng như giá thành xử lý là vấn đề cần thiết và cấp bách hiện nay. 5
Với đề tài " Nghiên cứu, thiết kế cơ sở xử lý nước thải cho nhà máy bia Bình Định " chúng tôi mong muốn có thể đáp ứng được phần nào yêu cầu trên. 6
I.GIỚI THIỆU NHÀ MÁY BIA BÌNH ĐỊNH - HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG. I.1. Giới thiệu nhà máy bia Bình Định. Nhà máy bia Bình Định là nhà máy nằm trong khu công nghiệp Phú Tài, tinh Bình Định. Năng xuất của nhà máy đạt 25 triệu lí bia trên một năm. Sản phẩm chính của nhà máy gồm bia chai, bia lon và bia hơi. I.1.1. Vị trí địa lý và mặt bằng nhà máy. Vị trí địa lý và mặt bằng nhà máy được thể hiện trong hình I.1.1 I.1.2. Phân bố năng suất của nhà máy. Thời vụ sản xuất trong năm của nhà máy được thể hiện trong biểu đồ I.1.2 Hình I.1.2. Biểu đồ phân bố năng suất của nhà máy trong năm. Năng suất (Triệu lít) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Thời gian (Tháng) 7
B¾c Hµ néi Quèc lé 1A Gia Diªn Tr× Ng· ba Phó Tµi Khu c«ng nghiÖp § - êng ®i Quy Nh¬n Phó Tµi § - êng n- í cth¶i Nhµ m¸ y bia B×nh § Þnh § Ì o Cï M«ng § i TP Hå ChÝMinh Tr¹ m xö lý n- í c th¶i Khu vùc Nhµ s¶n kho suÊt Cæng vµo Khu v¨ n phßng Hình I.1.1. Sơ đồ mặt bằng và vị trí nhà máy. 8
I.2. Công nghệ sản xuất bia của nhà máy. I.2.1. Nguyên liệu cho sản xuất bia. Bia được sản xuất lâu đời trên thế giới và là loại nước giải khát rất thông dụng. Thành phần chính của bia bao gồm: 80-90% là nước, 2.5-6% cồn, 0.3-0.4% H2CO3 và 5-10% là các chất tan, trong các chất tan có 30% là gluxit, 8-10% là các hợp chất chứa Nitơ, ngoài ra còn có các axit hữu cơ, chất khoáng và một số vitamin. I.2.1.1. Nguyên liệu chính: Nguyên liệu chính cho sản xuất bia bao gồm: Malt đại mạch, gạo tẻ, hoa houblon, nấm men và nước. Hiện nay ngoài gạo tẻ thì các nguyên liệu này đều phải nhập ngoại. - Malt đại mạch: Là hạt đại mạch được nảy mầm trong điều kiện nhân tạo, trong quá trình nảy mầm, một lượng lớn các enzim hình thành và tích tụ trong đại mạch. Các enzim này là tác nhân phân giải các hợp chất gluxit, prôtêin trong malt thành nguyên liệu mà nấm men có thể sử dụng để lên men. Hạt đại mạch chứa 4-5% độ ẩm, 76% độ tan. Thành phần hoá học tính theo phần trăm chất khô: Tinh bột : 58% prôtêin : 10% Chất béo : 2.5% Xơ : 6% Khoáng : 2.8% Sacaroza : 5% Đường khử : 4% Pentoza hoà tan: 1% Hexoza và Pentoza không hoà tan: 9% Ngoài ra còn một số các chất màu, chất thơm, chất đắng,… - Gạo tẻ: Để tận dụng lượng enzim amilaza có trong malt và để hạ giá thành sản phẩm, gạo tẻ được dùng làm nguyên liệu thay thế, tỷ lệ gạo trong sản xuất bia khoảng 30%. Gạo tẻ chứa 76% độ tan, 12% độ ẩm. Thành phần hoá học của gạo tính theo phần trăm chất khô: Tinh bột : 70-75% Các loại đường : 2-5% Khoáng : 1-1.5% Prôtit : 7-8% Chất béo : 1-1.5% - Hoa houblon: hoa houblon chứa các chất thơm, các chất có vị đắng đặc trưng. Nhờ đó hoa có vị dễ chịu, hương thơm, bọt lâu tan,… Thành phần hoá học của hoa houblon cho sản xuất bia tính theo % chất khô: Độ ẩm : 12.5% Các chất chứa Nitơ: 17.5% Xơ : 13.3% Các chất đắng : 18.3% Este : 0.4% Tro : 7.5% 9
Tanin : 3% Các chất trích ly không chứa Nitơ: 27.5% Nước: Sản xuất bia là nghành sử dụng nhiều nước với những mục đích khác nhau : Nước nguyên liệu, nước làm lạnh, nước rửa thiết bị, bao bì, vệ sinh nhà xưởng ,nước để sản xuất hơi,… Chất lượng bia phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng nguồn nước cấp.Nước dùng cho sản xất bia phải là nước đã qua xử lí,đạt các tiêu chuẩn cho nước nguyên liệu để sản xuất nước giải khát. +Không màu không mùi. +Chỉ số coli
Nguyên liệu Xay Nấu Phụ gia Lọc Hoa Đun sôi Phụ gia Xoáy lốc Phụ gia Làm lạnh Lên men chính, phụ Lọc bia Phụ gia Bia tươi Chiết lon Thanh trùng Chiết chai Rửa chai Đóng nắp Làm lạnh Đóng nắp Rửa, thanh Thanh trùng Thanh trùng trùng keg Kiểm tra độ đầy Chiết keg Kiểm tra độ đầy Đóng hộp Dán nhãn Nhập kho 11 Hình II.2. Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất bia
I.2.1.1. Mô tả quy trình công nghệ. Gạo và malt được xử lý sơ bộ rồi cân định lượng cho từng mẻ nấu. Tiếp đó gạo và malt được xay, sàng trên 2 hệ thống riêng. Nước được xử lý riêng cho nấu bia được đưa vào bột gạo để nấu cháo và cấp hơi tiến hành dịch hoá và đun sôi. Sau đó dịch cháo và malt được đưa vào nồi nấu hỗn hợp. Tại đây hỗn hợp được bổ xung thêm các chất và các enzim để tiến hành đường hoá. Quá trình đường hoá xảy ra nhờ sự gia nhiệt của hơi nước và hơi quá nhiệt. Kết thúc quá trình đường hoá, toàn bộ dịch nấu sẽ được chuyển sang nồi lọc để lọc bã bia. Khi đạt được độ trong theo yêu cầu, cho thêm hoa và điều chỉnh đến độ pH thích hợp. Kiểm tra các thông số kỹ thuật của dịch hèm (pH, độ màu, độ đắng, đường,…). Dịch hèm nếu đạt chỉ tiêu yêu cầu sẽ được bơm sang nồi xoáy lốc để tách bã hoa. Sau quá tròm nấu, dịch hèm sẽ được làm lạnh tới nhiệt độ lên men theo yêu cầu nhờ máy làm lạnh nhanh và được xông khí ôxy (đã được khử trùng) tới một nồng độ thích hợp cho sự lên men. Thời gian thực hiện 1 mẻ nấu khoảng 8- 9h. dịch hèm đã được làm lạnh sẽ được chuyển sang lên men cùng với lượng men đã được kiểm soát ( về chất lượng, định lượng,…) và lựa chọn để lên men. Sau quá trình lên men (13-15 ngày gồm cả lên men chính và lên men phụ tiếp theo đến quá trình lọc. Bột Diatomit được hoà với nước theo tỉ lệ định sẵn rồi thêm vào dịch bia trong suốt quá trình lọc. Giấy lọc bia trong máy lọc cũng được phủ trước một lớp Diatomit và tiến hành lọc kín có áp lực để đảm bảo độ trong, chế độ vệ sinh và giữ lượng CO2 bão hoà. Kết thúc quá trình lọc, chất lượng bia sẽ được kiểm tra lại trước khi đóng hộp bởi phòng Q.C. Bia đạt yêu cầu sẽ được đóng lon, chai, keg tuỳ theo yêu cầu của thị trường và được thanh trùng trước khi xuất xưởng. 12
Tiêu tốn nguyên liệu cho 1000 lit bia thành phẩm: TT Tên nguyên, nhiên liệu Đặc tính Đơn vị tính Số lượng 1 Gạo và malt 10-12% ẩm kg 171.4 2 Hoa houplon hoa kg 0.86 3 3 Nước m 89 4 NaOH kg 2.86 5 P3+ Reecon+ Disoree kg 0.357 6 Oxonia kg 0.143 7 Advantage plus kg 0.143 8 Chất trợ lọc Diatomit kg 1.429 9 Dầu DO Tấn 0.143 10 Hơi Tấn 2.143 I.2.1.2. Các công đoạn chính. 1. Xay nguyên liệu. Gạo và malt qua cân tự động sau đó được nghiền nhỏ rồi chuyển sang nồi nấu. 2. Nấu, đường hoá. Bột gạo sau khi xay song được trộn với nước mềm và đưa vào nồi nấu khuấy đều, đun hỗn hợp lên khoảng 500C sau đó bổ xung khoảng 5% lượng malt nhằm cung cấp enzim phục vụ cho quá trình đưòng hoá. Nâng nhiệt độ lên 850C dừng 10 phút rồi nâng nhiệt độ lên 1000C, đun sôi trong 25 phút để cháo chín. Toàn bộ lượng malt còn lại được trộn với nước đưa vào nồi nấu, lúc này cháo bên nồi cháo vừa chín, bơmm từ từ khối dịch cháo sang nồi malt, nhiệt độ trong nồi lúc này đạt 650C, giữ nhiệt độ này trong 60 phút . Sau đó nâng nhiệt độ lên 760C, giữ nhiệt độ này trong 5 phút, đây là nhiệt độ tối ưu cho quá trình tạo ra dextrin. Kết thúc quá trình này dịch đường được bơm sang nồi lọc. 3. Lọc dịch đường. Mục đích quá trình này là lọc bã malt, tách pha lỏng ra khỏi hỗn hợp để tiếp tục đưa sang các quá trinh sau. Quá trình lọc gồm 2 bước : - Lọc hỗn hợp dịch đường thu nước nha đầu. - Dùng nước nóng rửa bã để thu nước nha cuối. 4. Nấu hoa. Sau khi lọc song, dịch đường được đưa sang nồi nấu với hoa houblon để tạo hương vị cho bia, nhiệt độ trong nồi nấu luôn giữ ở 1000C. 5. Tách bã và làm lạnh dịch dường. 13
Dịch đường sau khi nấu song được đưa sang thiết bị xoáy lốc để tách bã hoa, sau đó được làm lạnh tới 160C, bổ xung khí CO2 đã được khử trùng rồi đưa sang thiết bị lên mem. 6. Lên men chính, phụ. Đây là công đoạn quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất bia, quá trình lên mem nhờ tác dụng của mem giống để chuyển hoá đường thành alcol etylic và khí cacbonic. Quá trình lên mem gồm 2 giai đoạn : Men C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 - Lên mem chính : Diễn ra trong khoảng 7-8 ngày, kết thúc quá trình này nhiệt độ hạ xuống còn 40C và thu hồi nấm mem. - Lên mem phụ : Quá trình này diễn ra chậm, thời gian từ 6-8 ngày, nhiệt độ lên mem từ -2-40C. 7. Lọc bia. Bia được làm trong nhờ quá trình lọc trên máy lọc khung bản với chất trợ lọc là bột diatomit. 8. Đóng gói. Bia thành phẩm của nhà máy sau khi đạt các chỉ tiêu được chuyển sang phân sưởng đóng gói để chiết chai, lon, hay keg. I.3. Hiện trạng môi trường nhà máy bia. Sơ đồ công nghệ có kèm dòng thải trong quá trình sản xuất của nhà máy được mô tả trong sơ đồ (hình I.3). Công nghệ sản xuất bia sinh ra 3 nguồn thải chính là khí thải, chất thải rắn và nước thải. I.3.1. Khí thải. Khí CO2 sinh ra trong quá trình lên men được thu hồi đưa vào máy nén để tái sử dụng làm bảo hoà CO2 trong bia, phần dư được đóng vào các bình chứa và bán ra thị trường. Các khí thải sinh ra từ khu vực lò hơi. Trong nhà máy sử dụng dầu DO để đốt nên các khí thải sinh ra từ lò đốt gồm SO2, NOx, CO2,… các khí này được pha loãng nhờ ống khói có độ cao khá lớn, ít gây ô nhiễm và ảnh hưởng tới khu vực xung quanh. Các khí NH3, glycol có thể sinh ra khi hệ thống máy làm lạnh bị rò rỉ. Hơi nước từ các đường ống bị rò rỉ, trong các nồi nấu I.3.2 Chất thải rắn 14
- Các bụi nguyên liệu từ khâu xay, nghiền được hút vào cyclon và tái sử dụng đưa vào nồi nấu. - Bã bia, bã hoa được thu gom và chứa ở các cyclon sau đó bán cho nhân dân để nuôi cá và chăn nuôi gia súc. - Men bia được làm sạch và được đưa vào bình chứa để sử dụng cho các lần sau. Men thải được ép khô và bán. - Chai vỡ, lon hỏng được bán để tái chế. - Bao bì plastic, giấy hỏng được bán cho các cơ sở tái chế. - Đối với các loại chất thải rắn sử dụng lại được như rác sinh hoạt, bùn lạo vét cống rãnh, bùn hoạt tính từ khu xử lý nứơc được tập trung lại 1 chỗ trong khu vực nhà máy, hàng ngày vận chuyển rác thải này đến bãi rác chung của thành phố. 15
N- í c cÊp röa sµn thiÕt bÞ G¹ o Malt Bôi tinh bét Xay ån Phô gia H¬i NÊu N- í c nãng Läc b· bia B· bia Bôi, Phô gia KhÝth¶i H¬i NÊu hoa T¸ ch b· hoa Nåi h¬i B· hoa N- í c lµm l¹ nh Lµm l¹ nh M¸ y l¹ nh Glycol å n, nhiÖt Lµm l¹ nh Lªn men N- í c nãng chÝnh, phô B· men CO2thÊt NH3 thÊt tho¸ t tho¸ t,ån Läc bia ChÊt trî läc B· NÐn CO2 Chai, lon Bia t- ¬i Xót Röa Chai, lon H¬i ChiÕt bia Bia r¬i v· i § ãng n¾p N- í c nãng H¬i Thanh trï ng NhiÖt KiÓm tra,d¸ n nh· n, ®ãng kÐt S¶n phÈm N- í c th¶i H×nh I.3 S¬ ®å c«ng nghÖvµ dßng th¶i cña qu¸ tr×nh s¶n xuÊt bia 16
I.3. 3. Nước thải. Công nghệ sản xuất bia là công nghệ gián đoạn , lại phụ thuộc nhiều vào mùa vụ, thời tiết tronh năm. vì vậy lượng nước thải của nhà máy bia nhìn chung dao động theo thời gian trong ngày, một trong những yếu tố biến động lưu lượng nước thải là thời điểm rửa nhà sưởng, thiết bị sản xuất. Để thiết kế &xây dựng hệ thống xử lý nước thải cần biết được chính xác lưu lượng, đặc tính của nước thải để có biện pháp xử lý thích hợp cho tường dòng thải. Có thể phân ra các luồng nước thải như sau : - Dòng thải 1: Nườc do ngưng tụ, nước làm lạnh, dòng thải này thường ít và ít gây ô nhiễm nên có thể thải trực tiếp hoặc xử lý sơ bộ để tái sử dụng. Đây là nguồn nước tương đối sạch chiếm khoảng 30% so với tổng lượng nước thải. - Dòng thải 2 : Nước thải có chứa dầu mỡ do rửa các thiết bị máy móc cơ khí, dòng thảI này có lưu lượng nhỏ có thể xử lứ bằng cách nhập về bể phân ly có kết cấu đặc biệt để tách dầu. Dòng thải này không cần xử lý nếu quá trình tách dầu đảm bảo hàm lượng dầu có trong nước thải nhỏ hơn TCCP . - Dòng thải 3 : Nước dùng để rửa thiết bị nấu, lên men, thùng chứa, nước thải này chứa nhiều hydrôcacbon, xenluloza, pentoza, prôtêin, các chất khoáng,... Chiếm một lượng lớn và là nguồn gây ô nhiễm chính cần phải xử lý. Dòng thảI này còn bao gồm nước thải từ quá trình vệ sinh, khử trùng thiết bị, nước rửa chai, keg chứa. Nước thải loại này có chứa các dung dịch khử trùng như H2O2, đặc biệt có độ pH cao do chứa dung dịch xút trong công đoạn rửa chai. Nhìn chung nước thải trong các công đoạn sản xuất có chứa nhiều các chất hữu cơ với nồng độ cao các hợp chất hydratcacbon, prôtêin, axit hữu cơ, dung dịch xút NaOH, các chất tẩy rửa với nồng độ thấp. - Dòng thải 4 : Nước thải sinh hoạt, nước mưa, nước thải bộ phận xử lý nước ngầm. Dòng thải này không lớn, có thể thải trực tiếp ra cống thải. Do tính chất nước thải của nhà máy bia có hàm lượng chất hữu cơ cao , đều là các chất có khả năng phân huỷ sinh học nên phương pháp phổ biến và kinh tế nhất để xử lý nước thải loại này là xử lý sinh học 17
Các nguồn thải của sản xuất bia và đặc trưng. 12. Nguồn phát sinh Thàn phần nước thải Đặc trưng - Nấu, đường hoá Bã hạt, đường BOD, SS - Lắng, tắch bã Prôtêin, đường BOD - Lên men Nấm men, bia, prôtêin BOD - Lọc Diatomit, nấm men, bia SS, BOD - Rửa bao bì Bia, xút, nhãn chai PH cao, COD, BOD,SS * Cân bằng nước : Định mức nước cấp đối với nhà máy bia 9 m3 /1000 lít bia. Trong công nghệ sản xuất bia, nước được dùng cho các công đoạn với tỷ lệ như sau : Nước trong các công đoạn Tỷ lệ (%) - Nước trong sản phẩm bia (V1) 10 - Nước sản xuất hơi (V2) 10 - Nước làm lạnh (V3) 15 - Nước rửa chai, rửa sàn, thiết bị (V4) 35 - Nước dùng cho các mục đích khác (V5) 30  Lượng nước sử dụng trong các công đoạn : V1 = 10%9 = 0,9 m3. V2 = 10%9 = 0,9 m3 . V3 = 15%9 = 1,35 m3 . V4 = 35%9 = 1,35 m3 . V5 = 30%9 = 2,7 m3 . Ta có thể phân loại lưu lượng nước như sau : Nước đi vào sản phẩm Vsp . Nước tuần hoàn Vth . Nước thải Vthải . Nước thất thoát Vtt . Lượng nước tuần hoàn Vth chính là lượng nước làm lạnh Vth = V3 = 1,35 m3. Lượng nước đi vào sản phẩm bao gồm lượng nước hoà trộn ban đầu và lượng nước dùng để nấu, nếu bỏ qua thể tích hơi nước ta có Vsp = V1 = 0,9 m3. 18
Lượng nước dùng để sản xuất bia dùng cho các công đoạn nấu, rửa chai hay than trùng, lượng nước thải này chiếm khoảng 50% nước dùng để sản xuất hơi còn lại là thất thoát hay đi vào trong sản phẩm bia. Vtt = 0,50,9 = 0,45 m3. Ta có tổng lượng nước cấp : Vcấp = Vsp + Vth + Vtt + Vthải.  Vthải = Vcấp - Vsp - Vth - Vtt = 9 - 0,9 - 1,35 - 0,45 = 6,3 m3. Như vậy định mức nước thải là 6,3 m3 /1000lít bia , lấy 6,5 m3/1000l. * Định mức nước thải. Dựa vào biểu đồ phân bố năng suất của nhà máy ta có thể thấy năng suất sản xuất bia đạt cao nhất tại các tháng 5, 6, 7 với mức 3 triệu lít / tháng. Giả sử trong 1 tháng nhà máy sản xuất 27 ngày liên tục 3.000.000  Năng suất trong 1 ngày : = 111.000 lít / ngày . 27 Với định mức nước thải là 6,5 m3 / 1000l bia .  Định mức nước thải trong ngày của nhà máy : 6.5111 = 721,5 lấy tròn 720 m3/ngày. Đặc tính nước thải của nhà máy bia Bình Định Thông số Đơn vị Giá trị 3 Lưu lượng m /ngày 720 pH 5,711,7 COD mg/l 3000 BOD5 mg/l 1800 SS mg/l 700 NTổng mg/l 90 PTổng mg/l 30 19
II. GIỚI THIỆU MỘT SỐ DÂY TRUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI NHÀ MÁY BIA. 1. Sơ đồ xử lý nước thải của nhà máy bia Will Brau GamH (CHLB Đức)[3]. Nước thải Nước ra Loại dầu Bể biến khí Bể lắng lắng Aeroten Bùn hồi lưu Bùn thừa Sấy khô Lọc bùn Bể chứa bùn Sơ đồ xử lý nước thải nhà máy bia có công suất 16trl/năm được thiết kế theo các thông số. - Dung tích bể hiếu khí : 1000 m3 - Lưu lượng nước thải : 500 m3/ngày -BOD5 : 880 mg/l Tải trọng BOD5 : 1320 kg/ngày. Giá trị các thông số làm việc của thiết bị: - Tải trọng BOD5 của nước : 0,5 kg/m3.ngày. - Tải trọng BOD5 của bùn : 0,16 kg/m3.ngày. - Bùn thừa : 0,3  0,5 kg/kg - Chỉ số bùn : 150 ml/g Bể lắng thứ cấp: - Dung tích làm việc : 225 m3 - Diện tích bề mặt : 180 m2 - Thời gian lưu : 11h 3 - Lượng bùn khô thu được sau bể lọc : 4 kg/m . Nước sau xử lý COD: 70 80 mg/l BOD5: 5  20 mg/l 20