TR NG Đ I H C CÔNG NGHI P TP. HCMƯỜ Ạ Ọ Ệ
VI N KHCN & QL MÔI TR NGỆ ƯỜ
---------------- - - --------------
MÔN:
X LÝ N C TH IỬ ƯỚ Ả
Chuyên đ :ề
Tính toán và thi t k h th ng xế ế ệ ố ử
lý n c th i nhà máy bia b ngướ ả ằ
ph ng pháp sinh h c l u l ngươ ọ ư ượ
2000 m3/ngày đêm.
GVHD: Th.S Nguy n Xuân Hoànễ
Thành viên nhóm:
Tr n Nguy n Thái H ngầ ễ ư
Tr n Đ c Tínầ ứ
Huỳnh Xuân Vi tệ
L p: ĐHMT 1ớ
TP. HCM, Tháng 4 năm 2008
1
M Đ UỞ Ầ
1. Tính c p thi t c a đ tài:ấ ế ủ ề
S n xu t bia là ngành đ u ng nên trong quá trình s n xu t ph i s d ng r tả ấ ồ ố ả ấ ả ử ụ ấ
nhi u n c. Nguyên li u cho s n xu t bia bao g m malt, g o. Nguyên li u này đ cề ướ ệ ả ấ ồ ạ ệ ượ
nghi n nh sau đó đ a vào ch bi n d ch đ ng. Trong quá trình n u, n c đ c sề ỏ ư ế ế ị ườ ấ ướ ượ ử
d ng nhi u cho n u, cung c p cho lò h i đ s n xu t h i n c ph c v cho côngụ ề ấ ấ ơ ể ả ấ ơ ướ ụ ụ
ngh ; n c dùng làm mát các máy móc thi t b . N c dùng trong các quá trình s nệ ướ ế ị ướ ả
xu t đ chuy n thành s n ph m ho c dùng d ng h i thì h u nh không b th i bấ ể ể ả ẩ ặ ở ạ ơ ầ ư ị ả ỏ
ho c th i r t ít. N c th i trong s n xu t bia ch y u phát sinh t quá trình r a, vặ ả ấ ướ ả ả ấ ủ ế ừ ử ệ
sinh máy móc thi t b và v sinh nhà x ng; ch y u t p trung các khu v c lênế ị ệ ưở ủ ế ậ ở ự
men, l c bia và chi t s n ph m. V i đ c thù c a s n xu t bia đòi h i ph i s d ngọ ế ả ẩ ớ ặ ủ ả ấ ỏ ả ử ụ
l ng n c r a và v sinh khá l n. Th c t cho th y, đ c tính chung c a n c th iượ ướ ử ệ ớ ự ế ấ ặ ủ ướ ả
trong s n xu t bia là ch a nhi u ch t gây ô nhi m v i ch y u các ch t h u c hòaả ấ ứ ề ấ ễ ớ ủ ế ấ ữ ơ
tan và d ng keo, ch t r n d ng l ng và l l ng; m t s ch t vô c hòa tan, h pạ ấ ắ ở ạ ắ ơ ử ộ ố ấ ơ ợ
ch t nit và ph t pho. T t c các ch t gây ô nhi m có trong n c th i đ u t cácấ ơ ố ấ ả ấ ễ ướ ả ề ừ
thành ph n nh bã malt, c n l ng trong d ch đ ng lên men, các h t tr l c trongầ ư ặ ắ ị ườ ạ ợ ọ
khâu l c bia, xác men th i khi r a thùng lên men, bia th t thoát cùng n c th i trongọ ả ử ấ ướ ả
khâu chi t và khâu làm ngu i chai sau khi thanh trùng. N c th i bia ch a nhi u ch tế ộ ướ ả ứ ề ấ
d phân h y sinh h c nên có màu nâu th m. N c th i m t s b ph n có đ pHễ ủ ọ ẫ ướ ả ộ ố ộ ậ ộ
khác nhau nhi u, th ng n c th i quá trình lên men có tính axít, n c th i r a chaiề ườ ướ ả ướ ả ử
có tính ki m. Hàm l ng ôxy hòa tan trong n c th i c a nhà máy bia r t th p. Nhuề ượ ướ ả ủ ấ ấ
c u ôxy sinh h c BOD và hóa h c COD đ u r t cao v t quá tiêu chu n th i nhi uầ ọ ọ ề ấ ượ ẩ ả ề
l n (COD hàm l ng 600-2400mg/l; BOD5 hàm l ng 310-1400mg/l), trung bình l nầ ượ ượ ớ
h n 10 l n tiêu chu n cho phép. Các giá tr BOD và COD th ng thay đ i theo th iơ ầ ẩ ị ườ ổ ờ
gian trong ngày. Các giá tr cao là vào th i đi m x n c r a bã n i n u và thùng lênị ờ ể ả ướ ử ồ ấ
men. V i các ch s gây ô nhi m nh trên và h th ng x lý n c không đ m b oớ ỉ ố ễ ư ệ ố ử ướ ả ả
nên ch t l ng n c th i sau khi x lý không đ t tiêu chu n th i. N c th i ch yấ ượ ướ ả ử ạ ẩ ả ướ ả ả
theo c ng thoát n c th i riêng c a nhà máy sau đó ch y vào c ng thoát n c chungố ướ ả ủ ả ố ướ
c a khu v c gây nh h ng ô nhi m môi tr ng. Do đó, vi c tính toán và thi t kủ ự ả ưở ễ ườ ệ ế ế
h th ng x lý n c th i cho nhà máy bia là v n đ c p thi t cho quá trình phát tri nệ ố ử ướ ả ấ ề ấ ế ể
ngành s n xu t th c u ng c a Vi t Nam hi n nay.ả ấ ứ ố ủ ệ ệ
2
2. M c đích:ụ
Tính toán và thi t k h th ng x lý n c th i nhà máy bia b ng ph ng phápế ế ệ ố ử ướ ả ằ ươ
sinh h c l u l ng 2000 mọ ư ượ 3/ngày đêm, v i thông s đ u vào nh b ng 1, n c sauớ ố ầ ư ả ướ
khi x lý đ t tiêu chu n lo i B theo TCVN 5945-1995.ử ạ ẩ ạ
TT Ch tiêu ỉN c th i tr cướ ả ướ
x lý ử
Tiêu chu n th iẩ ả
(TCVN 5945-1995)
1 pH 6-12 6-9
2 Hàm l ng c n l l ng, mg/ượ ặ ơ ử
l
300 100
3 BOD5, mg/l 1500 50
4 COD, mg/l 2000 100
5 T ng Nit (TN) ổ ơ 15-45 60
6 T ng Ph tpho (TP) ổ ố 4,9-9,0 6
7 Coliform, MPN/100 ml <10.000 10.000
B ng 1.ả Thành ph n và tiêu chu n x n c th i s n xu t bia ra ngu n n cầ ẩ ả ướ ả ả ấ ồ ướ
m tặ
3
N I DUNGỘ
Ch ng I. C s lý thuy tươ ơ ở ế
I.1. Ph ng pháp c h c:ươ ơ ọ
I.1.1. Nguyên t c chung:ắ
N c th i có thành ph n h t s c ph c t p. Trong n c th i không ch ch aướ ả ầ ế ứ ứ ạ ướ ả ỉ ứ
các thành ph n hoá h c hoà tan, các loài vi sinh v t, mà còn ch a các ch t không hoàầ ọ ậ ứ ấ
tan. Các ch t không hoà tan có th có kích th c nh và có th có kích th c l n.ấ ể ướ ỏ ể ướ ớ
Ng i ra d a vào kích th c và t tr ng c a chúng đ lo i chúng ra kh i môi tr ngườ ự ướ ỷ ọ ủ ể ạ ỏ ườ
n c, tr c khi áp d ng các ph ng pháp hoá lý ho c các ph ng pháp sinh h c.ướ ướ ụ ươ ặ ươ ọ
Các v t ch t có kích th c l n nh cành cây, bao bì ch t d o, gi y, gi rách,ậ ấ ướ ớ ư ấ ẻ ấ ẻ
cát, s i và c nh ng gi t d u, m . Ngoài ra, v t ch t còn n m d ng l l ng ho cỏ ả ữ ọ ầ ỡ ậ ấ ằ ở ạ ơ ử ặ
d ng huy n phù.ở ạ ề
Tuỳ theo kích th c và tính ch t đ c tr ng c a t ng lo i v t ch t mà ng i taướ ấ ặ ư ủ ừ ạ ậ ấ ườ
đ a ra nh ng ph ng pháp thích h p đ lo i chúng ra kh i môi tr ng n c. Nh ngư ữ ươ ợ ể ạ ỏ ườ ướ ữ
ph ng pháp lo i các ch t r n có kích th c l n và t tr ng l n trong n c đ cươ ạ ấ ắ ướ ớ ỷ ọ ớ ướ ượ
g i chung là ph ng pháp c h c. ọ ươ ơ ọ
Ph ng pháp x lý c h c có th lo i b đ c đ n 60% các t p ch t khôngươ ử ơ ọ ể ạ ỏ ượ ế ạ ấ
hoà tan có trong n c th i và gi m 20% BOD. Các công trình trong x lý c h c baoướ ả ả ử ơ ọ
g m:ồ
- Song ch n rác ho c l i l c.ắ ặ ướ ọ
- B l ng cát.ể ắ
- B l ng.ể ắ
- Đi u hoà l u l ng dòng ch y.ề ư ượ ả
- Quá trình tuy n n i.ể ổ
I.1.2. Song ch n rác:ắ
Song ch n rác nh m ch n gi các c n b n có kích th c l n hay d ng s i:ắ ằ ắ ữ ặ ẩ ướ ớ ở ạ ợ
gi y, rau c , rác … đ c g i chung là rác. Rác đ c chuy n t i máy nghi n đấ ỏ ượ ọ ượ ể ớ ề ể
nghi n nh , sau đó đ c chuy n t i b phân h y c n (b mêtan). Đ i v i các t pề ỏ ượ ể ớ ể ủ ặ ể ố ớ ạ
ch t < 5 mm th ng dùng l i ch n rác. C u t o c a thanh ch n rác g m các thanhấ ườ ướ ắ ấ ạ ủ ắ ồ
4
kim lo i ti t di n hình ch nh t, hình tròn ho c b u d c… Song ch n rác đ c chiaạ ế ệ ữ ậ ặ ầ ụ ắ ượ
làm 2 lo i di đ ng ho c c đ nh, có th thu gom rác b ng th công ho c c khí. Songạ ộ ặ ố ị ể ằ ủ ặ ơ
ch n rác đ c đ t nghiêng m t góc 60 – 90 ắ ượ ặ ộ 0 theo h ng dòng ch y. ướ ả
I.1.3. B tách d u mể ầ ỡ
B tách d u m th ng đ c ng d ng trong x lý n c th i công nghi p cóể ầ ỡ ườ ượ ứ ụ ử ướ ả ệ
ch a d u m , các ch t nh h n n c và các d ng ch t n i khác. Đ i v i n c th iứ ầ ỡ ấ ẹ ơ ướ ạ ấ ổ ố ớ ướ ả
sinh ho t, do hàm l ng d u m và các ch t n i không l n cho nên có th th c hi nạ ượ ầ ỡ ấ ổ ớ ể ự ệ
vi c tách chúng ngay b l ng đ t m t nh các thanh g t thu h i d u m , ch t n iệ ở ể ắ ợ ộ ờ ạ ồ ầ ỡ ấ ổ
trên b m t b l ng.ề ặ ể ắ
I.1.4. B l ng cát ể ắ
B l ng cát dùng đ tách các ch t b n vô c có tr ng l ng riêng l n h nể ắ ể ấ ẩ ơ ọ ượ ớ ơ
nhi u so v i tr ng l ng riêng c a n c nh x than, cát …… ra kh i n c th i.ề ớ ọ ượ ủ ướ ư ỉ ỏ ướ ả
Thông th ng c n l ng có đ ng kính h t kho ng 0,25 mm (t ng đ ng đ l nườ ặ ắ ườ ạ ả ươ ươ ộ ớ
thu l c là 24,5) chi m 60% t ng s các h t c n có trong n c th i.ỷ ự ế ổ ố ạ ặ ướ ả
Theo chi u dòng ch y, b l ng đ c phân thành: b l ng ngang và b l ngề ả ể ắ ượ ể ắ ể ắ
đ ng.ứ
Trong b l ng ngang, dòng n c ch y theo ph ng ngang ho c vòng qua bể ắ ướ ả ươ ặ ể
v i v n t c l n nh t Vớ ậ ố ớ ấ max = 0,3 m/s, v n t c nh nh t Vậ ố ỏ ấ min = 0,15 m/s và th i gian l uờ ư
n c t 30 – 60 giây. Đ i v i b l ng đ ng, n c th i chuy n đ ng theo ph ngướ ừ ố ớ ể ắ ứ ướ ả ể ộ ươ
th ng đ ng t d i lên v i v n t c n c dâng t 3 – 3,7 m/s, v n t c n c ch yẳ ứ ừ ướ ớ ậ ố ướ ừ ậ ố ướ ả
trong máng thu (xung quanh b ) kho ng 0,4 m/s và th i gian l u n c trong b daoể ả ờ ư ướ ể
đ ng trong kho ng 2 -3,5 phút.ộ ả
Cát trong b l ng đ c t p trung v h thu ho c m ng thu cát d i đáy, l yể ắ ượ ậ ề ố ặ ươ ướ ấ
cát ra kh i b có th b ng th công (n u l ng cát < 0,5 mỏ ể ể ằ ủ ế ượ 3/ngày đêm) ho c b ng cặ ằ ơ
gi i (n u l ng cát > 0,5 mớ ế ượ 3/ngày đêm). Cát t b l ng cát đ c đ a đi ph i khô ừ ể ắ ượ ư ơ ở
sân ph i và cát khô th ng đ c s d ng l i cho nh ng m c đích xây d ng.ơ ườ ượ ử ụ ạ ữ ụ ự
I.1.5. B l ngể ắ :
B l ng làm nhi m v tách các ch t l l ng còn l i trong n c th i (sau khiể ắ ệ ụ ấ ơ ử ạ ướ ả
qua b l ng cát) có t tr ng l n h n ho c nh h n t tr ng c a n c d i d ngể ắ ỷ ọ ớ ơ ặ ỏ ơ ỷ ọ ủ ướ ướ ạ
l ng xu ng đáy b ho c n i lên trên m t n c. Thông th ng b l ng có ba lo iắ ố ể ặ ổ ặ ướ ườ ể ắ ạ
5