CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG VIỆT ENVI

" Trao niềm tin, trao chất lượng

Hệ thống xử lý nước thải trong sản xuất bia

TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT BIA Ở VIỆT NAM

Bia là loại thức uống rất được yêu thích trong các buổi tiệc, liên hoan, họp mặt bạn bè… Chính vì thế mà sản lượng bia tăng liên tục ở Việt Nam theo từng năm. Theo báo Vietnamnet, năm 2016 mỗi người Việt uống 41 lít bia. Để đáp ứng nhu cầu lớn như thế, hàng loạt các công ty cho ra nhiều loại bia mới và xây dựng nhiều nhà máy để sản xuất bia. Các thương hiệu bia như Saigon Export (Sabeco), Bia Ha Noi (Habeco), Heineken (Heineken NV),… ngày càng phát triển ở Việt Nam.

Để sản xuất ra 1 lít bia người ta cần khoảng 6 lít nước, cho thấy để sản xuất ra bia thì phải cần rất nhiều nước. Do đó cùng với việc tăng sản lượng bia như thế  kéo theo việc cần phải giải quyết lượng nước thải khổng lồ có độ ô nhiễm hữu cơ cao mà trong quá trình sản xuất bia tạo ra.

NGUỒN GỐC PHÁT SINH NƯỚC THẢI SẢN XUẤT BIA:

Nguồn gốc phát sinh nước thải:

Nước thải được tạo ra trong quá trình sản xuất được thể hiện trong hình dưới đây:

Quy trình sản xuất bia điển hình

  • Nấu – đường hóa : Nước thải của ở đây chứa nhiều chất hidrocacbon, xenlulozo, pentozo trong vỏ trấu, các mảnh hạt và bột, các cục vón,… cùng các xác hoa, chất đắng, chất màu…
  • Công đoạn lên men : Nước thải ở công đoạn này rất giàu xác men – chủ yếu là protein, các chất khoáng, vitamin cùng với bia cặn, …
  • Giai đoạn thành phẩm : Nước thải ở công đoạn này chứa bột trợ lọc lẫn xác men, bia chảy tràn ra ngoài, …

Nước thải từ quy trình sản xuất bia bao gồm:

+ Nước làm nguội, nước ngưng tụ. Loại nước này không thuộc loại nước gây ô nhiễm nên có thể xử lý sơ bộ và tái sử dụng lại.

+  Nước lẫn bã mạch nha và bột sau khi lấy dịch đường. Tách bã ra khỏi nước bằng cách để bã trên sàn lưới. Loại nước này chứa nhiều chất hữu cơ.

+ Nước rửa, thanh trùng vỏ chai và két chứa. Loại nước thải này cũng gây ô nhiễm nghiêm trọng, nước này không chỉ chứa các chất hữu cơ mà còn chứa rất nhiều các hợp chất màu từ mực in nhãn, kim loại ( đặc biệt là Zn và Cu)

+ Nước thải từ vệ sinh các thiết bị lên men, sàn nhà lên men. Loại nước thải này chứa nhiều xác nấm men, xác nấm men rất dễ tự phân hủy, gây ra tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng.

+ Nước thải vệ sinh nhà xưởng, rửa thùng nấu, rửa bể chứa. Loại nước này chứa nhiều chất hữu cơ, cần phải được tiến hành xử lý để làm sạch môi trường và tái sử dụng lại.

+ Nước thải từ nồi hơi;

+ Nước thải từ phòng thí nghiệm;

+ Nước thải sinh hoạt của công nhân nhà máy.

Thành phần, tính chất nước thải nhà máy sản xuất bia

Nước thải trong các công đoạn sản xuất đều chứa nhiều chất hữu cơ và có các chỉ số như sau:

  • BOD5 : khoảng 1000mg/l, nếu không kịp tách men chỉ số này sẽ cao hơn rất nhiều;
  • COD/BOD : 0.6-1;
  • pH : 5 – 11;
  • Tải trọng BOD5 : 500 kg/ngày (với những nhà máy có công suất 16 triệu lít/ năm, khoảng 80,000 lit/ngày;
  • Nước thải chứa các chất hữu cơ (các hợp chất hidratcacbon, protein, axit hữu cơ cùng các chất tẩy rửa) có nồng độ cao, còn các chất rắn, kết lắng có nồng độ thấp hơn.

Nước thải đặc trưng của một nhà máy sản xuất bia

Từ bảng trên cho thấy, so với yêu cầu nước thải đầu ra cột A – QCVN 40 : 2011 ( Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp ) thì nước thải chưa qua xử lý của nhà máy bia có nồng độ các chất ô nhiễm vượt rất cao so với ngưỡng quy định. Chất rắn lơ lửng vượt hơn 3 lần, BOD5 vượt hơn 25 lần, COD vượt 1ần và các chỉ tiêu khác đều vượt nhiều lần so với ngưỡng quy định. Do đó, nếu thải lượng nước thải khổng lồ (gấp 6 lần lượng bia thành phẩm) có nông độ ô nhiễm cao như vậy vào môi trường mà không qua xử lý thì gây ra hậu quả rất lớn đối với môi trường xung quanh. Vì vậy, bắt buộc phải xử lý nước thải nhà máy bia trước khi thải ra môi trường.

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA

Để xử lý nước thải nhà máy bia, Công ty TNHH Công Nghệ Môi Trường Việt Envi xin giới thiệu đến các bạn công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia như sau:

Thuyết minh quy trình công nghệ xử lý nước thải sản xuất bia

Do tính chất tương đương nhau nên nước thải sản xuất bia và nước thải sinh hoạt được gom chung về địa điểm xử lý. Nước thải sẽ được đi qua hàng loạt các công đoạn sau để loại bỏ dần chất ô nhiễm:

Song chắn rác:

Nước chảy qua song chắn rác sẽ được loại bỏ các thành phần có kích thước lớn nhằm tránh gây tắc nghẻn ống, kênh dẫn, hỏng bơm và các thiết bị khác trước khi vào hố thu gom.

Thiết bị loại bỏ rác có nhiều loại, tùy theo kích thước của rác trong nước thải của từng công trình mà chọn thiết bị thích hợp. Theo kích thước của rác cần lọc, thiết bị được chia ra 2 loại:

  • Thiết bị tách rác thô: (Song chắn rác, lưới lọc, lưới chắn rác, sàng,…), Nhằm giữ lại các vật rắn có kích thước lớn như: chai lọ, nhãn giấy, nút bấc, túi nilon,…
  • Thiết bị lọc rác tinh: Thiết bị lọc rác tinh thường được đặt sau thiết bị tách rác thô, có chức năng loại bỏ các tạp chất rắn có kích cỡ nhỏ hơn, mịn hơn như : bã hèm, mảnh vỡ vụn của thủy tinh…

Bể điều hòa:

Do lưu lượng và chất lượng nước thải thay đổi theo các giờ trong ngày, cho nên cần thu gom về chung một bể để hòa trộn đều lượng nước thải kết hợp trung hòa pH bằng dung dịch axit hoặc kiềm để thuận tiện cho các công đoạn xử lý sinh học ở phía sau.

Bể UASB (Bể xử lý bằng lớp bùn kị khí với đường nước đi từ dưới lên):

Nước thải từ bể điều hòa được bơm vào bể UASB. Tại đây chất hữu cơ được phân hủy trong điều kiện kị khí tạo thành các dạng khí sinh học. Các chất hữu cơ đóng vai trò là thức ăn cho các vi sinh vật.

Trong bể chia thành 2 lớp bao gồm lớp nước trong ở phía trên sẽ được cho đi tới bể trung gian để chuẩn bị xử lý hiếu khí ở bể Aeroten và lớp bùn (lớp vi sinh vật) phía dưới được đưa đến bể nén bùn, còn một phần bùn sẽ được tuần hoàn lại bể để tiếp tục vai trò xử lý nước thải.

Để vận hành tốt bể UASB cần duy trì ở các điều kiện thích hợp sau:

  • pH khoảng 7 – 7.2.
  • nhiệt độ ổn định từ 33 đến 35 độ C.
  • Tải trọng hữu cơ đạt từ 10 đến 15 kg/m3.ngày.

Bể trung gian:

Nước từ bể UASB sẽ cho đi qua bể trung gian. Do sau bể UASB xử lý kị khí bắt buộc phải có bể sinh học hiếu khí nên cho nước qua bể trung gian để cho vi sinh vật có thời gian thích ứng.

Bể Aeroten:

Sau khi được phân hủy trong điều kị khí ở bể UASB, các chất hữu cơ còn lại sẽ được tiếp tục được phân hủy trong điều kiện hiếu khí.

Các bể Aeroten thường sử dụng trong thực tế:

Bể Aeroten thông thường.

Đòi hỏi phải ở chế độ dạng chảy nút (plug – flow) khi đó chiều dài bể rất lớn so với chiều rộng. Trong bể này nước thải có thể phân bố ở nhiều điểm theo chiều dài, bùn hoạt tính tuần hoàn đưa vào đầu bể. Ở chế độ dạng chảy nút, bông bùn có đặc tính tốt hơn, dễ lắng. Tốc độ sục khí giảm dần theo chiều dài bể. Quá trình phân hủy nội bào xảy ra ở cuối bể.

Hình : Bể Aeroten thông thường

Bể Aeroten mở rộng. :Hạn chế lượng bùn dư sinh ra, khi đó tốc độ sinh trưởng thấp, sản lượng bùn thấp và chất lượng nước ra cao hơn. Thời gian lưu bùn cao hơn so với các bể khác (20 – 30 ngày). Hàm lượng bùn thích hợp trong khoảng 3000 – 6000 mg/l.

Bể Aeroten xáo trộn hoàn toàn.

Bể này thường có dạng tròn hoặc vuông, hàm lượng bùn hoạt tính và nhu cầu ôxy đồng nhất trong tồn bộ thể tích bể. Đòi hỏi chọn hình dạng bể, trang thiết bị sục khí thích hợp. Thiết bị sục khí cơ khí (motor và cánh khuấy) hoặc thiết bị khuếch tán khí thường được sử dụng. Bể này có ưu điểm chịu được quá tải rất tốt.

Hình : Bể Aeroten khuấy trộn hòan toàn

Bể lắng:

Chất hữa cơ được các vi sinh vật hiếu khí ở bể Aeroten “ăn” để tạo thành bông cặn. Do đó dùng bể lắng để loại bỏ bông cặn ra khỏi nước bằng cơ chế bông cặn nặng hơn nước nên bông cặn chìm xuống dưới còn phần nước trong ở phía trên. Lượng nước trong sẽ được đi đến bể khử trùng ở phía sau, lớp bùn cặn phía dưới phần lớn sẽ được đưa đến bể nén bùn, một phần sẽ được tuần hoàn đến bể Aeroten ở phía trước.

Bể khử trùng:

Lúc này lớp nước trên đã được loại bỏ hầu hết các chất hữu cơ tan trong nước, BOD, COD, TSS,… còn chỉ số Coliform sẽ được giải quyết ở bể khử trùng này.

Khử trùng nước thải nhằm mục đích tiêu diệt các loại vi khuẩn có trong nước thải mà các công đoạn trước chưa giải quyết được.

Khử trùng có nhiều phương pháp như:

  • Clo hóa (được sử dụng rộng rãi nhất): Clo dạng nước, dạng khí hoặc clorua vôi.
  • Ô zôn hóa. Ngoài việc khử trùng ô zôn còn có chức năng oxy hóa các hợp chất của Nitơ, Photpho góp phần tránh được hiện tược phú dưỡng hóa trong nước;
  • Dùng tia cực tím;
  • Dùng điện phân muối ăn.

Bể nén bùn:

Bùn từ đáy của các bể UASB, bể lắng có độ ẩm rất cao (trên 90%), do đó cần phải bơm về bể nén bùn nhằm cô đặc, giảm độ ẩm của bùn bằng cách lắng cơ học để đạt độ ẩm thích hợp. Bùn sau khi cô đặc sẽ được thu gom về bãi chon lấp, nước trong bùn được đưa về bể UASB để xử lý tiếp.

Xem thêm : Công nghệ xử lý nước thải phòng khám

ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ:

Ưu điểm:

  • Công nghệ phù hợp với nước thải có hàm lượng chất hữu cơ, BOD cao như nước thải sản xuất bia do có quá trình xử lý kị khí;
  • Nước thải đầu ra đạt QCVN 40:2011;
  • Dễ mở rộng, nâng công xuất xử lý.

Nhược điểm:

  • Cần phải đào tạo nhân viên vận hành;
  • Cần phải xử lý lượng bùn thải;

Bài viết liên quan

yoast seo premium free