Trong đónguồn 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 thứ cấp tạo khí gâymùi khó chụi, làm ô nhiễm không khí,ản
Trang 1Trường Đại Học Nông Lâm Bắc Giang
Khoa Công Nghệ Sinh Học
Khóa luận tốt nghiệp
Đánh giá hiện trạng và đề suất một số giải pháp nhằm xử lý
có hiệu quả nguồn nước thải ở nhà máy bia HaDo – công ty
cổ phần liên hợp thực phẩm số 267 đường Quang Trung –
quận Hà Đông – thành phố Hà Nội
SVTH : Phạm Thị Thanh Vân
Trang 2Mục lục
Mở đầu 3
Chương 1: Tổng quan t i liài li ệu 6
Chương 2 : Vật liệu – Nội dung v phài li ương pháp nghiên cứu 37
Chương 3: Kết quả nghiên cứu v thài li ảo luận 57
Kết luận 72
Trang 3đi vào cơ thể để thực hiện các quá trình trao đổi chất, trao đổi năng lượng,sau đó theo đường bài tiết mà thải ra ngoài.
Ngày nay quá trình đô thị hóa và sự bùng nổ dân số đã làm chonguồn nước tự nhiên bị hao hụt và bị ô nhiễm một cách nghiêm trọng.Bên cạnh đó với sự phát triển một cách nhanh chóng của các ngành côngnghiệp đã thải ra ngoài môi trường một lượng nước thải lớn
Và ngành công nghệ thực phẩm là một trong số những ngành côngnghiệp phổ biến, nó phát triển gắn liền với nhu cầu và đời sống của conngười Ở Việt Nam trong nhiều năm gần đây, ngành này phát triển với tốc
độ lớn đặc biệt là ngành sản xuất rượu bia Dây cũng là ngành tạo nguồnthu lớn cho nhà nước và mang lại hiệu quả kinh tế cao
Do mức sống tăng, mức tiêu dùng bia ngày càng cao Năm 2000 cókhoảng 81 triệu người và đến năm 2005 lên đến 89 triệu người dùng bia
Do vậy mức tiêu thụ bình quân theo đầu người vào năm 2002 đạt 17l/người/năm (sản lượng bia đạt 1500 lít tăng gấp 2 lần so với năm 2000)bình quân sản lượng bia tăng 20% mỗi năm
Cùng với các nghành công nghiệp khác, sự phát triển nhanh chóng
về số lượng và quy mô các doanh nghiệp sản xuất bia đã kéo theo nhữngvấn đề bảo vệ và chống ô nhiễm môi trường Trong quá trình hoạt động
Trang 4ngành sản xuất bia cũng tạo ra một lượng lớn các chất thải gây ô nhiễmmôi trường cả 3 dạng : khí thải,chất thải rắn và nước thải Trong đónguồn 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 thứ cấp tạo khí gâymùi khó chụi, làm ô nhiễm không khí,ảnh hưởng xấu đến sức khỏe vàđời sống cộng đồng.
Từ thực tế khách quan cho thấy, muốn xử lý nguồn nước thải củangàng sản xuất bia có hiệu quả thì ta phải đánh giá được thực trạng vềmức độ ô nhiễm để từ đó đưa ra được phương pháp xử lý tối ưu nhất,hiệu quả nhất và giảm được chi phí đáng kể cho quá trình xử lý nước thải
Với đề tài: ‘‘ Đánh giá hiện trạng và đề suất một số giải pháp nhằm
xử lý có hiệu quả nguồn nước thải ở nhà máy bia HaDo – công ty cổ phầnliên hợp thực phẩm số 267 đường Quang Trung – quận Hà Đông – thànhphố Hà Nội’’ Thì tôi hi vọng có thể đáp ứng được phần nào yêu cầu trên
2 Mục tiêu - ý nghĩa của đề tài
Trang 5Với việc áp dụng thành công công nghệ sinh học vào quá trình xử
lý nước thải nhà máy bia thì sẽ không gây ô nhiễm môi trường và có thểgiảm được chi phí đáng kể cho quá trình xử lý nước thải nhà máy bia
2.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Trang 6Chương 1: Tổng quan tài liệu
Công nghệ sản suất bia của nhà máy
Nguyên liệu cho sản xuất bia
Bia là một loại đồ uống có độ rượu nhẹ( có ga hàm lượng rượukhoảng 3–6%, hàm lượng CO2 khoảng 3 – 4 g/lit, có bọt mịn xốp, hươngthơm đặc trưng) được sản xuất bằng quá trình lên men của đường lơ lửngtrong môi trường lỏng Ngoài ra trong bia còn có chất tan, các axit hữu
cơ, chất khoáng và một số vitamin
Nguyên liệu chính
Nguyên liệu chính cho sản xuất bia bao gồm: Malt đại mạch, gạo
tẻ, hoa houbon, nấm men và nước Hiện ngoài gạo tẻ thì các nguyện liệunày đều phải nhập ngoại
Nước: là thành phần chính của bia( chiếm từ 80 – 90%) nên nguồnnước và các đặc trưng của nó ảnh hưởng rất lớn tới các đặc trưng của bia.Nước dùng cho sản xuất bia phải là nước đã được xử lý tiêu chuẩn
Sản xuất bia là ngành sử dụng nhiều nước với những mục đíchkhác nhau: Nước là nguyên liệu, nước rửa thiết bị, bao bì, vệ sinh nhàxưởng, nước để sản xuất bia
Malt đại mạch
+ Là nguyên liệu chính không thể thay thế trong sản xuất bia
+ là hạt đại mạch được nảy mần trong điều kiện nhân tạo, trongquá trình nảy mầm, một lượnh lớn các enzym hình thành và tích tụ trongđại mạch Các enzym này là tác nhân phân giải các hợp chất gluxit,protein trong malt thành nguyên liệu cho nấm mem sử dụng phát triểnsinh khối làm tăng nồng độ cồn và lượng nhỏ đường sót lại tạo hương vịtrong bia, tạo độ sánh trong bia
Gạo tẻ: Gạo có thành phần hóa học cơ bản giống Malt đại mạch Vìvậy để hạ giá thành sản phẩm thì nhà sản xuất thường dùng gạo tẻ làm
Trang 7Hoa houblon: Là nguyên liệu cơ bản đứng vị trí thứ 2 sau malt đạimạch Hoa houblon chứa các chất thơm, các chất đắng đặc trưng Nhờ đó
mà bia có vị đắng dịu, hương thơm, bọt lâu tan…
Nấm mem: Nấm mem sử dụng trong công nghiệp sản xuất bia làloại nấm đơn bào thuộc chủng Saccharomycer carlsbergensis có độ thuầnkhiết cao, tỷ lệ chết 7%
Xút , axit,… được sử dụng để vệ sinh trang thiết bị …
Các tác nhân, lạnh NH3, glycol sử dụng tron máy nén
Để sản xuất bia các nhiên liệu và năng lượng
Nhiên kiệu được sử dụng là than đá dùng để đốt lò hơi Cung cấpcho quá trình sản xuất
Điện để vận hành thiết bị, dùng cho sinh hoạt…
Quy trình công nghệ sản xuất bia
Các công đoạn chính của công nghệ sản xuất bia được mô tả tómtắt trong sơ đồ( hình 1.1)
Trang 81.1.2.1 Các công đoạn chính
a, Xay nguyên liệu
Gạo và malt qua cân tự động sau đó được nghiền nhỏ rồi được
chuyển sang nồi nấu
b, Nấu, đường hóa
Bột gạo sau khi xay xong 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 nhằn cung cấp enzym phục vụ cho quá trình đường hóa Nâng
nhiệt độ lên 850C dừng 10 phút rồi nâng nhiệt độ lên 1000C, đun sôi trong
Malt đại mạch Nghiền Nguyên liệu thay thế(gạo)
Trang 9vào nồi nấu, luc này cháo bên nồi vừa chín, bơm từ từ khối dịch cháosang nồi malt, nhiệt độ trong nồi đạt 650C, giữ nhiệt độ này trong 60phút.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 đườngđược bơm sang nồi lọc
c, Lọc dịch đường
Mục đích của quá trình là lọc bã malt, tách pha lỏng ra khỏi hỗnhợp để tiếp tục đưa sang các quá trình sau Quá trình lọc gồm 2 bước :
Lọc dịch đường thu nước nha đầu
Dùng nước nóng rửa bã để thu nước nha cuối
d, Nấu hoa bia
Sau khi lọc xong dich đường được đưa sang nồi nấu với hoahoublon để tạo hương vị đặc trưng cho bia, nhiệt độ trong nồi nấu luôngiữ ở 1000C
e, Tách bã và làm lạnh dịch đường
Dịch đường sau khi nấu xong được đưa sang thiết bị lắng xoáyđấytchs bã hoa, sau đó được làm lạnh tới 160C, bổ sung khí O2 để khửtrùng rồi đưa sang thiết bị lên men
g, Lên men chính, phụ
Đây là công đoạn quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất bia,quá trình lên men nhờ tác dụng của men giống để chuyển hóa đườngthành alcol etylic và khí cacbonic
Men
C2H12O6 2 C2H5OH + 2CO2
Quá trình lên men gồm 2 giai đoạn:
- Lên men chính: diễn ra trong khoảng 7 – 8 ngày, kết thúc quátrình này nhiệt độ hạ xuống còn 40C, và thu hồi nấm men
- Lên men phụ: Qía trình này diễn ra chậm, thời gian từ 6 – 8 ngày,nhiệt độ lên men từ 2 : 40C
Trang 101.1.2.2 Tiêu tốn nguyên liệu cho 1 lít bia thành phẩm.
STT Tên nguyên liệu,
nhiên liệu
Đặc tính Đơn vị
tính
Số lượng
Hiện trang môi trường của nhà máy bia
Sơ đồ công nghệ dòng thải trong quá trình sản xuất của nhà máyđược mô tả trong sơ đồ( hình 1.2)
Công nghệ sản xuất bia sinh ra 3 nguồn thải là khí thải, chất thảirắn, và nước thải
Khí thải
Trang 11Khí CO2 sinh ra trong quá trình lên men được thu hồi đưa vào máynén để tái sử dụng làm bão hòa CO2 trong bia, phần dư được đóng vàocác bình chứa và bán ra thị trường.
Các khí thải sinh ra từ khu vực lò hơi Trong nhà máy sử dụng than
đá để làm nguyên liệu đốt nên các khí thải nên các khí thải sinh ra từ lòđốt gồm: SOx, COx, NOx, và CO2, CO các khí này được pha loãng nhờống khói có độ cao khá lớn, ít gây ô nhiễm và ảnh hưởng tới khu vựcxung quanh
Các khí NH3, glycol, có thể sinh ra khi hệ thống máy làm lạnh bị rò
rỉ Hơi nước từ các ống bị rò rỉ trong các nồi nấu
-Bao bì plastic, giấy hỏng được bán được bán cho các cơ sở tái chế
- Đối với các loại chất thải rắn như rác sinh hoạt được tập trung lạimột chỗ trong khu vực nhà máy, hàng ngày nhờ công ty môi trường vậnchuyển đến bãi rác chung của thành phố
- Nhà máy còn sử dụng than đá làm nguyên liệu để đốt , còn có
xỉ than đá, ta có thể gom dồn lại đổ lên nền những nơi trũng trong côngty
1.2.3 Nước thải
Công nghệ sản xuất bia là công nghệ gián đoạn, lại phụ thuộcnhiều vào mùa vụ, thời tiết trong năm Vì vậy, lượng nước thải của nhàmáy bia nhìn chung dao động theo thời gian trong ngày, một trong những
Trang 12yếu tố biến động liều lượng nước thải là thời điểm rửa nhà xưởng, thiết bịsản xuất.
Và để xử lý tôt nguồn nước thải của quá trình sản xuất cần biếtđược chính xác lưu lượng đặc tính của nước thải để có biện pháp xử lýthích hợp cho tờng dòng thải Có thể phân ra các luồng nước thải nhưsau:
- Dòng thải 1: Nước do ngưng tụ, nước làm lạnh, dòng thải nàythường ít và ít gây ô nhiễm nên có thể thải trực tiếp hoặc xử lý sơ bộ( làmthoáng để hạ nhiệt độ) để tái sử dụng Đây là nguồn nước tương đối sạchchiếm khoảng 30% so với tổng lượng nước thải
- Dòng thỉa 2: Nước thỉa có chứa dầu mỡ do rửa các thiết bị máymóc cơ khí, dòng thải này có lưu lượng nhỏ có thể xử lý 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 nướcthảinhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép
- Dòng thải 3: Nước dùng để rửa thiết bị nấu, lên men, thùng chứanước thải, nhà xưởng này chứa nhiều hydrocacbon, xenluloza, pentoza,protein, các chất khoáng Dòng thải này chiếm một lượng lớn và lànguồn gây ô nhiễm chính cần xử lý Dòng thải này còn bao gồm nướcthải từ quá trình vệ sinh, khử trùng thiết bị rửa chai, keg chứa Nước thảiloại này có chứa các dung dịch khử trùng như H2O, đặc biệt có độ pH cao
do chứa dung dịch axit trong công đoạn rửa chai
Nhìn chung nước thải trong các công đoạn sản xuất có chứa nhiềucác chất hữu cơ với nồng độ cao các hợp chất hydrocacbon, protein, axithữu cơ, dung dịch xút( NaOH), các chất tẩy rửa như nước Javen( vớinồng độ thấp)
- Dòng thải 4: Nước thải sinh hoạt, nước mưa, nước thải bộ phận
xử lý nước ngầm Dòng thải này không lớn, nước sinh hoạt được xử lý
Trang 13qua hệ thống bể phốt Còn nước mưa thải trực tiếp qua đường nước mưa
có qua thanh chắn cát
Các nguồn nước thải của sản xuất bia và đặc trưng[6]
Nguồn phát sinh Thành phần nước
thải
Đặc trưng
Ở các nhà máy biacó biện pháp tuần hoàn nước và công nghệ rửa tiếtkiệm nước thì lượng nước thấp, như ở CHLB Đức[12], nước sử dụng vànước thải trong các nhà máy bia như sau:
Định mức nước cấp: 4 – 8 m3/1000lit bia, tải lượng nước thải 2,5–6m3/1000lit bia
Tải trọng BOD5: 3 – 6 kg/1000 lit bia
Trang 14Với các biện phpá sử dụng nước hiệu quả nhất thì định mức nước
thải của nhà máy bia không thể thấp hơn 2 đến 3m3 cho 1000 lit bia sản
phẩm Trung bình lượng nước thải ở nhiều nhà máy bia lớn 10 – 20 lần
lượng bia sản phẩm
Rosen winkel đã đưa ra kết quả phân tích đặc tính nước thải của
một số nhà máy bia như ở bảng 1.2.3
Bảng 1.2.3 Đặc tính nước thải của một s nh máy biaố nhà máy bia ài li
máy II
Nhà máy III
Từ…
đến
Trungbình
-Tải trọng ô
nhiễm
KgBOD5/10
00 lít bia
Lưu lượng dòng thải và đặc tính dòng thải trong công nghệ sản
xuất bia còn biến đổi theo chu kỳ và mùa sản xuất
Cân bằng nước
Định mức nước cấp đối với nhà máy bia 8m3 /1000 lít bia
Trang 15Trong công nghệ sản xuất bia, nước được dùng vào cho các công đoạn với tỷ lệ như sau:
Nước trong các công đoạn Tỷ lệ(%)
- Nước trong sản phẩm bia(V1) 10
- Nước trong 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% x 8 = 0,8 m3
V2 = 10% x 8 = 0,8 m3
V3 = 15% x 8 = 1,2 m3
V4 = 35% x 8 = 2,5 m3
V5 = 30% x 8 = 2,4 m3
Ta có thể phân loại lượng nước như sau:
Nước đi vào sản phẩm Vsp
Nước tuần hoàn Vth
Nước thải Vthải
Nước thất thóat Vtt
Lượng nước tuần hoàn Vth chính là lượng nước làm lạnh Vth = V3 = 1,2 m3
Lượng nước đi vào sản phẩm bao gồm lượng nước hòa trộn ban đầu và lượng nươc dùng để nấu, nếu bỏ qua thể tích hơi nước ta có:
Vsp = V1 = 0,8 m3
Lượng nước dùng để sản xuất bia dùng cho các công đoạn nấu, rửa chai hay thanh trùng, lượng nươc 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 x 0,8 = 0,4 m3
Ta có tổng lượng nước cấp Vcấp = Vsp + Vth + Vtt + Vthải
Trang 16Vthải = Vcấp - Vsp - Vth - Vtt
= 8 – 0,8 – 1 ,2 – 0,4 = 5,6 m3
Như vậy định mức nước thải là 5,6 m3/1000 lít bia
Định mức nước thải
Dựa vào biểu đồ phân bố băng suất của nhà mấy co thể thấy trong
5 tháng từ tháng 5 – 10 nhà máy sản suất đạt 80% năng suất cả năm
Sản lượng bia trong 5 tháng hè đạt 80% = 9,6 triệu lít
Sản lượng bia trong 1 thánh là 9,6/5 = 1,92 triệu lít
Giả sử 1 tháng nhà máy sản xuất 27 ngày liên tục
Năng suât trong1 ngày là
192000 : 27 = 7000 lít/ngày
Với định mức nước thải là 5,6 m3/1000 lít bia
định mức nước thải trong ngày của nhà máy:
7 x 5,6 = 39,2(m3/ngày)
Sơ đồ
Các biện pháp ngăn ngừa và giảm thiểu nước thải
Để giảm lượng nước thải và các chất gây ô nhiễm nước thải trong công nghệ sản xuát bia, thì ra cần tham dò và nghiên cứu các khả năng sau:
Phân luồng các dòng thải để có thể tuần hoàn xử dụng các dòng ít chất ô nhiễm như nước làm lạnh, nước nhưng cho quá trình rửa thiế bị, sàn, chai
sử dụng các thiết bị rửa cao cấp như súng phun tia hoặc rửa khô để giảm lượng nước rửa
Hạn chế rơi vãi nguyên liệu, men, hoa houblon và thu gom kịp thời
bã men, bã malt, bã hoa và bã lọc để hạn chế ô nhiễm trong dòng nước rửa sàn
Do đặc tính nước thải của công nghệ sản xuất bia có chứa hàm
Trang 17trong đó chủ yếu là hydratcacbon, protein và các axit hữu cơ là các chất
có khả năng phân hủy sinh học Tỷ lệ giữa trọng BOD5 và COD nằm trong khoảng từ 0,05 – 0,7, thích hợp với phương pháp xử lý sinh học
Nếu trong quá trình xử lý thiếu các chất dinh dưỡng như nito và phôtpho cho quá trình phát triển của vi sinh vật, cần phải có bổ xung kịp thời
Nước thải trước khi đưa vào xử lý sinh học cần qua sàng, lọc, để tách các tạp chất thô như giấy nhãn, nút bấc và các loại hạt rắn khác Đối với dòng thải rắn khác Đối với dòng thải rửa chai có giá trị pH cao cần được trung hòa bằng khí CO2 của quá trình lên men hay bằng khí thải nồi hơi
Định nghĩa nước thải và đặc tính của nước thải
1.4.1 Định nghĩa nước thải
Theo tiêu chuẩn Việt Nam 1980 – 1995 và Iso 6107/1 – 1980: nước thải là nước đã được thải ra sau khi đã sử dụng hoặc được tạo ra trong một quá trình công nghệ và không còn giá trị trực tiếp đối với quá trình đó
Người ta còn định nghĩa: ‘‘ Nước thỉa là chất lỏng được thải ra sau quá trình sử dụng của con người và đã dị thay đổi so với tính chất ban đầu của chúng’’
1.4.2 Đặc tính của nước thải
Để quản lý chất lượng môi trường nước được tốt, cũng như lựa chọn công nghệ và thiết bị xử lý thích hợp thì cần hiểu rõ bản chất của nước thải về tính chất vật lý, thành phần hóa học và sinh học cùng nguồn gốc phát sinh của chúng
a.Các chỉ tiêu vật lý
Độ đục:
Nước nguyên chất là một môi trường trong suốt và có khả năng truyền ánh sáng tốt, nhưng khi nước có độ đục cao, nhưng khi nước có độ
Trang 18đục cao, trong nước có các tạp chất huyền phù, rắn lơ lửng, các vi sinh vật và cả các hóa chất hòa tan thì khả năng truyền ánh sáng của nước giảm.
Màu sắc
Nước nguyên chất không màu, nước có màu là do các chất bẩn hòatan trong nước tạo nên,
Ví dụ: Các hợp chất sắt không hòa tan làm cho nước có màu nâu
đỏ, các chất mùn humic làm cho nước có màu nâu vàng, các loài thủy sinh tạo cho nước có màu xanh lá cây,… Nước thải sinh hoạt và nước thảicông nghiệp thường tạo ra màu xám hoặc đen cho nguồn nước
Màu thường gặp trong nước là màu vàng hoặc nâu, những màu đó thường do các chất hòa tan trong nước gây nên Các chất hữu cơ gây màu trong nước thường có nguồn gốc từ thực vật sống trong nước, các chất bào mòn từ đất đai, nước thải sinh hoạt và công nghiệp
Mùi
Các chất khí và các chất hòa tan trong nước làm cho nước có mùi Nước thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối hoặc mùi đặc trưng của các hóa chất hòa tan trong nó như: clo, mùi amoniac, mùi
sunfuahidro … Mùi của nước thải chủ yếu là do sự phân hủy các hợp chấthữu cơ trong thành phần của nguyên tố N, P và S Xác của các vi sinh vật, thực vật có protein là các hợp chất hữu cơ điển hình tạo bỏ các
nguyên tố N, P và S nên khi thối rữa đã bốc mùi rất mạnh
Ví dụ Các mùi khai của amoniac (NH3), tanh là các amin R3N,
R2NH - ,phophin(PH3), mùi trương thối là khí H3S Đặc biệt chất chỉ cần
1 lượng rất ít có mùi rất thối, bám dính rất dai là các hợp chất Indol và Scatol được sinh ra từ sự phân hủy của các amoniac axit… như sự phân hủy của axit amin Trytophan
Trang 19Cặn lơ lửng SS( Suspended Solid) gồm những chất rắn vô cơ( các muối hòa tan, chất không tan như huyền phù, đất cát…) chất rắn hữu cơ ( vi sinh vật, vi khuẩn, động vật nguyên sinh, tảo, chất thải công nghiệp).
Cặn lơ lửng SS, là phần trọng lượng khô tính bằng miligam của phần còn lại, trên giấy lọc khi lọc 11 mẫu nước qua phễu, sấy khô ở
1030C – 1050C tới khi có trọng lượng không đổi, đơn vị là mg/l
b Các chỉ tiêu hóa học
Nhu cầu oxy hóa học[COD](Chemical Oxygen Demand)
Chỉ số COD là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa hóa học toàn bộ các chất hữu cơ có trong mẫu nước thành CO2 và H2O (gồm cả các chất hữu cơ hòa tan và không hóa tan)
COD là một đại lượng dùng để đánh giá sơ bộ mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước
Đơn vị tính mgO2/l
COD càng lớn càng khó khăn cho quá trình xử lý nước
Chỉ số này được dùng rộng rãi, đặc trưng cho hàm lượng chất hữu
cơ của nước thải và sự ô nhiễm của nước tự nhiên
Ý nghĩa của chỉ số COD
Chỉ số COD xác định được toàn bộ chất hữu cơ( kể cả nhóm vô cơ
có tính khử) có trong nước bị oxy hóa bằng tác nhân hóa học
COD chỉ xác định được các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học Chất hữu cơ bị oxy hóa bằng vi sinh vật có trong nước Do vậy, chỉ số COD luôn lớn hơn BOD, tỷ số này COD/ BOD > 1 Khi tỷ số này càng cao, đặc biệt …3,4,5… thì trong nước bị ô nhiễm các chất độc sẽ kìm hãm vi sinh vật phát triển hoặc làm chết vi sinh vật, khi đó chỉ số BOD rất thấp có khi ̴ 0( do vậy không thể suy từ COD BOD) và ngược lại
ở một số trường hợp
Ở một số loại nước thải như nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp thực phẩm và một số ngành khác… thì có thể xác định qua thực
Trang 20nghiệm, có hệ số chuyển đổi từ COD sang BOD và ngược lại Vì vậy có thể sử dụng giá trị của phép đo COD là chỉ số chất hữu cơ bị phân hủy trong quá trình xử lý nước thải.
Nhu cầu oxy sinh học [BOD] ( Biological oxygen Demand)
Là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ hòa tan có trongnước bằng vi sinh vật ( chủ yếu là vi khuẩn) hoại sinh, hiếu khí
Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hóa sinh học xảy ra thì các vi khuẩn sử dụng ôxy hòa tan Phản ứng xảy ra như sau:
Chất hữu cơ + O2 CO2 + H2O
- Quá trình này phụ thuộc vào thời gian ( dài hơn 20 ngày) và vào bản chất của chất hữu cơ, phụ tthuộc vào chủng loại vi sinh vật, nhiệt độ, nguồn nước, cũng như một số chất độc hại trong nước
- Thường 70% nhu cầu oxy được sử dụng trong 5 ngày đầu, 20% oxy được sử dụng trong 5 ngày tiếp theo, 99% ở ngày thứ 20 và 100% ở ngày thứ 21
Thông thường BOD5 /COD = 0,5 – 0,7
Ý nghĩa
Tính được gần đúng lượng oxy cần thiết oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải
Làm cơ số để tính toán kích thước các bể xử lý nước
Xác định hiệu suất xử lý của một quy trình
Đánh giá được chất lượng nước sau xử lý được phép thải vào các nguồn nước
Là một chỉ tiêu để xác định mức độ ô nhiễm nước thải ( nước thải công nghiệp) giá trị BOD càng lớn thì mức độ ô nhiễm càng cao Trong nước thải có nhiều chất hữu cơ hòa tan cho vi sinh vật sử dụng phân hủy
Hợp chất nitơ (N)
Trang 21Các hợp chất chứa nito ở trong nước thải thường là các hợp chất protit và các sản phẩm phân hủy amon, Nitrat, Nitrit… có vai trò trong xử
lý nước thải bằng phương pNháp sinh học vì:
+ Trong nước thải cần thiết có một lượng N2 thích hợp, thể hiện qua mối BOD5 – N – P, do đó ảnh hưởng tới sự hình thành và khr năng oxy hóa bùn hoạt tính là ( 100 : 5 : 1 hoặc 200 : 10 : 2)
+ Ý nghĩa
Xác định được hàm lượng photphođể xác lập tỷ số giữa P và N có
ý nghĩa trong việc lựa chọn phương pháp xử lý nước thích hợp cho quá trình xử lý( phương pháp kỹ thuât bùn họat tính)
Trang 22+ Khi pH = 7 nước trung tính
+ Khi pH > 7 nước có tính kiềm
+ Khi pH < 7 nước có tính axit
Ta có thể xác định giá trị pH của nước bằng giấy quỳ, dụng cụ đo pH…
1.4.3 Các phương pháp sử lý nước thải
Có nhiều phương pháp xử lý nước thải trong đó có 4phương pháp chính là[2]: phương pháp cơ học, hóa lý, hóahọc và sinh học Việc áp dụng phương pháp nào cho phù hợp tuỳ thuộc vào đặc tính của dòng thải tính chất nước thải và mức độ cần làm sạch
Trang 23Phương pháp cơ học: Để loại các hạt lơ lửng ra khỏi nước thải thường sử dụng các quá trình thủy cơ như lọc qua song chắn, lưới lọc, ly tâm, lắng và lọc.
Phương pháp hóa lý: Là các quá trình đông, keo tụ, tuyển nổi hấp thụ, trao đổi ion… Phương pháp này thường được sử dụng để tách những hạt rắn ở dạng keo, các chất hoạt động bề mặt, kim loại nặng trong nước hay để làm sạch triệt để nước thải sau khi xử lý sinh học
Phương pháp hóa học: Dùng các tác nhân hóa học để sử lý nước thải bằng quá trình trung hòa, oxy hóa khử Tất cả các phương pháp này đều dùng tác nhân hoấ học nên đều là phương pháp gây ô nhiễm thứ cấp Người ta sử dụng phương pháp hóa học để khử các chất hòa tan và trong các hệ thống cấp nước khép kín Đôi khi phương pháp này dùng để xử lý
sơ bộ trước khi xử lý sinh học hay sau công đoạn này là phương pháp xử
lý nước thải lần cuối để thải vào nguồn nước
Phương pháp sinh học: Phương pháp này được sử dụng nhiều trong
xử lý nước thải, đặc biệt đối với nước thải có chứa các chất hữu cơ Xử lýnước thải bằng phương pháp sinh học dựa trên hoạt động sống của các vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh; có trong nước thải Quátrình hoạt động của chúng cho kết quả là các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn được khoáng hóa, trở thành những chất vô cơ, các chất khí đơn giản và nhiều nước
Vi sinh vật có trong nước thải sử dụng các hợp chất hữu cơ và một
số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng Quá trình dinh dưỡng làm cho chúng sinh sản phát triển nhanh tăng số lượng tế bào( tăng sinh khối ) đồng thời làm sạch ( có thể là gần như hoàn toàn ) các chất hữu cơ hòa tan hoặc các hạt keo phân tán nhỏ Do vậy, trong xử
lý sinh học, người ta phải loại bỏ các tạp chất thô ra khỏi nước thải trong các công đoạn sử lý trước đó Đối với các tạp chất vô cơ có trong nước thải thì phương pháp xử lý sinh học có thể khử các chất sunfit, muối
Trang 24amon, nitrat… các chất chưa bị oxy hóa hoàn toàn Sản phẩm của các quátrình phân hủy này là khí CO2, nước, khí N2, ion sunfat…
Điều kiện của nước thải có thể xử lý sinh học
Để cho quá trình chuyển hóa vi sinh vật xảy ra được thì vi sinh vật phải tồn tại được trong môi trường xử lý
Muốn vậy phải thỏa mãn các điều kiện sau:
+ Nước thải không có chất độc với vi sinh vật như các kim loại nặng, dẫn suất phenol và cyanua, các chất thuộc loại thuốc trừ sâu và diệt
cỏ hoặc nước thải không có hàm lượng axôặchcj kiềm quá cao, không được chứa dầu mỡ
+ Trong nước thải hàm lượng các chất hữu cơ dễ phân hủy so với các chất hữu cơ chung phải đủ lớn, điều này thể hiện qua tỷ lệ giá trị hàm lượng BOD/COD …
Đối với nhà máy bia HaDo do tính chất nước thải nhà máy có tỷ lệ BOD/COD cao, các chất hữu cơ chủ yếu ở dạng hòa tan nên phương phápthích hợp nhất là xử lý theo phương pháp sinh học
Quá trình phân hủy các chất hữu cơ của các vi sinh vật chính là quátrình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ trong môi trường nước
Theo quan điểm hiện đai nhất cơ chế của quá trình oxy hóa sinh hóa làm sạch nước thải bao gồm 3 giai đọan diễn ra với tốc độ khác nhau nhưng có quan hệ chặt chẽ với nhau
Giai đoạn 1: Khuyếch tán chất hữu cơ từ nước thải tới bề mặt các
tế bào vi sinh vật Tốc độ của giai đoạn này do quy luật khuyếch tán và trạng thái thủy động của môi trường quyết định
Giai đoạn 2: Di chuyển các chất hữu cơđó từ bề mặt ngoài môi trường qua màng bán thấm của tế bào do sự chênh lệch nồng độ các chất bên trong và bên ngoài của tế bào
Giai đoạn 3: chuyển hóa sinh hóa các chất trong tế bào vi sinh vật
Trang 25Phương pháp xử lý nước thải bằng oxy hóa sinh hóa có thể chia ra làm 2 loại chính:
• Xử lý yếm khí: Bể UASB, bể lọc yếm khí, bể tự hoại, bể lắng 2
vỏ, hồ yếm khí, ổn định cặn trong môi trường yếm khí( bể metan)
• Xử lý hiéu khí: Bể Aeroten(….), bể lọc sinh học,hòa hiếu khí, hồ oxy hóa, ổn định cặn trong môi trường hiếu khí
1.4.4 Các phương pháp xử lý nước thải bằng sinh học
1.4.4.1 Các phương pháp yếm khí
1.4.4.1.1 Cơ chế quá trình phân hủy yếm khí
Quá trình này thực hiện nhờ các chủng vi sinh vật kị khí bắt buộc, quá trình này thích hợp cho nước thải có hàm lượng chất lượng lớn từ
3000 – 10000 mg/l Cơ chế phân giải yếm khí các chất hữu cơ bằng lên men sinh khí gồm 3 giai đoạn [6]
Giai đoạn 1: Giai đoạn thủy phân
Dưới tác dụng của enzym Hydroza do các vi sinh vật tiết ra, các hợp chất hữu cơ phức tạp như gluxit, lipit, protein, được phân giải thànhcác chất hữu cơ đơn giản, dễ tan trong nước như: đường, peptit, glyxerin, axit béo, axit amin…
Giai đoạn 2: Giai đoạn lên men các axit hữu cơ
Các sản phẩm trong quá trình thủy phân sẽ được phân giải yếm khí tiếp tục tạo thành các axit hữu cơ có phân tử lượng nhỏ hơn như: axit butyric, axit propionic, axit axetic, axit foomic, tiền đề cho sự tạo thành khí metan
Ngoài ra sự lên men cũng tạo thành rượu, andehyt, các chất CO2,
H2, NH3, H2S
Trong giai đoạn này COD, BOD giảm không đáng kể, tuy nhiên độ
pH của môi trường có thể giảm mạnh
Giai đoạn 3: Giai đoạn sinh khí metan
Trang 26Dưới tác dụng của các vi sinh vật lên men metan, các axit hữu cơ
bị phân hóa tạo thành CH4, sự tạo thành CH4 có thể theo 2 phương thức
+ Do decorboxyl hóa axit
CH3 – COOH CH4 + CO2
+ Do khí CO2 trong chất nhường điện từ là H2 hoặc các chất hữu cơ khác
CO2 + 8H+ CH4 + 2H2OPhương trình tổng quát biểu diễn quá trình lên men yếm khí
Hàm lượng chất khô: Nguyên liệu nạp cho quá trình cần có hàmlượng chất khô 7 – 10%
Có đủ các chất dinh dưỡng theo tỷ lệ COD : N : P = 350 : 5 : 1
- Tỷ số C/N: tỷ số C/N tối ưu cho quá trình là ( 25 : 30)/1
- Độ pH: pH tối ưu cho quá trình dao động trong phạm vi rất hẹp từ6,5 – 7,5
Do lượng vi khuẩn tạo ra bao giờ cũng bị giảm, trước khi quan sát
hệ thống pH thay đổi, nên nếu không pH giảm thì cần ngừng nạp nguyênliệu, vì nếu tiếp tục nạp nguyên liệu thì hàm lượng axit tăng lên có thểlàm cho vi khuẩn tạo CH4
Ngoài ra, còn phải kể đến ảnh hưởng của dòng vi khuẩn, thời gianlưu, dòng thải không chứa các hóa chất độc như: các hợp chất halogen,chất oxy hóa mạnh đăc biệt là các kim loại nặng như: Cu, Ni, Zn
Một số phương pháp xử lý yếm khí thông dụng
Vi sinh vật
Trang 27Trong bể xảy ra đồng thời 2 quá trình: lọc cho nước thải qua tầngcặn lơ lửng và lên men yếm khí nước thải Thiết bị này thường sử dụngcho các lọai nước thải cĩ hàm lượng chất hữu cơ cao ( COD >/ 1500mg/l,BOD5 >/ 1000mg/l) Tuy vậy quá trình xử lý khơng triệt để, nước sau xử
lý bằng phương pháp này phải được xử lý tiếp bằng các phương pháphiếu khí khác
Hình vẽ và cấu tạo của bê UASB được trình bày trong phần 3.1.2
Quá trình trong bể tiêu hủy yếm khí
Cĩ 2 loại bể tiêu hủy yếm khí (bể metan) được sử dụng chủ yếu là
bể tiêu chuẩn và bể cao tải, ở bể cao tải khối bùn được làm nĩng và xáotrộn Thời gian lưu đối với bể cao tải thường từ 15 – 20 ngày Ở bể tiêuchuẩn khối bùn khơng được xáo trộn và làm nĩng, ở đây kết hợp đồngthời 2 quá trình lắng và phân hủy Thời gian lưu của loại bể này tương đốicao từ 30 – 90 ngày
Phương pháp này thích hợp với xử lý bùn cặn từ các quá trình xử
lý sinh học
Nước ra Vùng nước
Vùng phân huỷ mạnh Bùn thô
Bùn đã phân huỷ Vùng chứa bùn
Trang 28Hình vẽ
Nước thải đi vào bể được phân phối đều theo diện tích đáy bể.Dòng nước từ dưới lên tiếp xuc với khối bùn lơ lửng ở dưới lớ lọc rồi tiếpxúc với khối hạt lọc có vi khuẩn yếm khí dính bám Chất hữu cơ hòa tantrong nước thải được hấp thụ và phân hủy, bùn cặn bã được giữ lại trongkhe rỗng lớp lọc, sau thời gian 2 – 3 tháng xả bùn dư một lần
Nước đi qua lớp lọc được tách khí rồi chảy vào máng thu theo ốngdẫn đưa sang xử lý hiếu khí
1.4.4.2 Các phương pháp hiếu khí
1.4.4.2.1 Cơ chế quá trình phân hủy hiểu khí
Là quá trình sử dụng vi sinh vật để oxy hóa các hợp chất hữu cơ và
vô cơ chuyển hóa sinh học được, đồng thời chính các vi sinh vật sử dụngmột phần hữu cơ và năng lượng khai thác được từ quá trình oxy hóa đểtổng hợp lên sinh khối của chúng
Phương pháp này thích hợp với nước thải có hàm lượng chất hữu
cơ hòa tan biến động từ 500 – 1000 mg/l
Các hợp chất hóa học trải qua nhiều phản ứng chuyển hóa khácnhau trong nguyên sinh chất của tế bào Phương trình tổng quan của cácphản ứng tổng của quá trình oxy hóa ở điều kiện hiếm khí có dạng nhưsau:
CxHyOz N + ( x + y/4 + 2/3 + 3/4)O2 xCO2 + [(y -3)/2]H2O+ NH3 + H (1)
CxHyOz N + NH3 + O2 [(y -3)/2]H2O + NH3 + H(2)
Trong các phản ứng trên CxHyOz N là các chất hữu cơ của nước
vsv
vsv
Trang 29bào vi sinh, H là năng lượng Phản ứng (1) là phản ứng oxy hóa các chấthữu cơ để đáp ứng nhu cầu năng lượng của tế bào Lượng oxy trên đếncho các phản ừng này là tổng BOD của nước thải.
Nếu tiếp tục tiến hành quá trình oxy hóa thì khí không đủ chất dinhdưỡng quá trình chuyển hóa các chất của tế bào bắt đầu xảy ra bằng oxyhóa chất liên tế bào( tự oxy hóa)
C5H7NO2 + 5O2 5CO2 + 2H2O + NH3 + H
NH3 + NO2 vsv NO2 + O2 vsv HNO3
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý
- Nhiệt độ: Trong xử lý nước thiải bằng phương pháp sinh học, ảnhhưởng của nhiệt độ tới tốc độ phản ứng giữ một vai trò quan trọng Tốc
độ phản ứng sinh học sẽ tăng lên cực đại khi đạt nhiệt độ tối ưu ( khoảng
từ 25 – 320C) nhiệt độ trong quá trình xử lý khônh được dưới 60C vàkhông vượt quá 380C
- Giá trị pH: Ảnh hưởng lớn đến quá trình tạo men trong tế bào vàquá trình hấp thụ các chất dinh dưỡng của tế bào Thông thường hàmlượng sinh khối biến động từ 500 – 3000 mg/l
- Nguồn dinh dưỡng: Hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng phụthuộc vào thành phần của nước thải và tỷ lệ giữa chúng cần phải được xácđịnh bằng thực nghiệm Để tính toán sơ bộ ta thường lấy tỷ lệ BOD : N :
P = 100 : 5 : 1 tỷ lệ này chỉ đúng cho 3ngày đầu, còn khi quá trình xử lýkéo dài để tránh giảm hiệu suất của bùn hoạt tính cần giảm tỷ lệ nito vàphotpho trong nước thải Khi quá trình xử lý kéo dài 20 ngày thì tỷ lệBOD : N : P cần giữ ở mức 200 : 5 : 1 trong quá trình xử lý , nếu thiếucác chất dinh dưỡng sẽ kìm hãm và quấ trình oxy hóa, đồng thời các vikhuẩn dạng sợi sẽ phát triển là nguyên nhân làm bùn bị phồng lên, khólắng, dễ bị cuốn ra khỏi hệ thống xử lý
vsv
Trang 30- Độ oxy hòa tan (DO): để oxy hóa các chất hữu cơcác vi sinh vậtcần có oxy và chúng chỉ có thể xưu dụng dưới dạng oxy hòa tan Để đảmbảo tốc độ oxy hóa DO trong bể oxy hóa cần đạt 4mg/l Thiếu oxy cũng
là một trong những nguyên nhân làm bùn phồng lên do vi khuẩn dạng sợipát triển mạnh
- Tỷ số giữa chất dinh dưỡng với số vi sinh vật F/M: Tỷ số nàybiểu hiện mối quan hệ của tải trọng xử lý BOD cao với thời gian thôngkhí ngắn Đây là một thông số quan trọng dùng tron g thiết kế bể Aroten
- Chỉ số thể tích bùn SVI: Đay là yếu tố cơ bản trong thiết kế SVIthường năm trong khoảng 80 – 150 ml/g Trong vận hành chỉ số SVIđược sử dụng làm chỉ thị về đặc tính lắng của bùn do đó ảnh hưởng tớitốc độ tuần hoàn MLSS
Ngoài ra còn có các yếu tố ảnh hưởng khác như:
+ Nồng độ các chất độc không vượt quá tiêu chuẩn cho phép
+ Tỷ lệ BOD5/ COD nằm trong khoảng 0,5 – 0,7
và tiếp xúc với màng sinh học, các chất hữu cơ gây ô nhĩêm bị oxy hóa
do vậy nước thải được làm sạch
Bể Aroten
Arotenlà hệ thống xử lý bằng cấp khí nhân tạo, trong quá trình xử
lý các vi sinh vật sinh trưởng và phát triển ở dạng huyền phù Quá trình
xử lý nước thái được thực hiện trong bể oxy hóa có cấp khí việc sục khíđảm bảo 2yêu cầu:
+ Làm bão hòa oxy trong nước giúp vi sinh vật thực hiện quá trình
Trang 31+ duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng
Trong quá trình oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải, lượngbùn hoạt tính tăng lên khi bùn dư Một phần bùn dư được tuần hoàn trởlại, phần khác đưa về bể xử lý bùn
Hiệu suất xử lý nước thải trong bể Aeroten và chất bùn họat tínhphụ thuộc vào thành phần và tính chất nước thải, điều kiện thủy độnghọc, các quá trình khuấy trộn, nhiệt độ, độ pH của nước thải, các chấtdinh dưỡng và các yếu tố khác
Phương pháp này vận hành đơn giản, ổn định, an toàn, chi phí xâydựng thấp Do đó, trong những năn gần đây đã đượcxử ly rộng rãi ở nhiềunước trên thế giới cũng như tại Việt Nam
Aeroten có nhiều loại, phạm vi ứng dụng rộng Có thể phân loạinhư sau:
Theo nguyên lý làm việc:
+ Bể Aeroten không tái sinh bùn
+ Bể Aeroten tái sinh bùn
Theo chế độ thủy động lực học
+Aeroten đẩy
+ Aeroten khuấy trộn
+ Aeroten trung gian
- Theo tải lượng bùn
+ Aeroten tải trọng cao
+ Aeroten tải trọng trung bình
Trang 32- Thời gian lưu nước thải 4 – 12 giờ
- Tuổi của bùn 5 – 15 ngày
- Tỷ số F/M 0.2 – 0.4 kg bùn BOD5/m3
MLSS
- Nồng độ MLSS 1500 – 3000 mg /l
- Tỷ lệ tuần hoàn bùn 25 – 75 %
- Tải trọng khối 0,3 – 0,6kg BOD5/m3
- Nồng độ BOD vào nhỏ hơn 400 mg/l
- Hiệu quả làm sạnh 85 – 95%
Bể Aeroten hoạt động theo bậc
Các thông số kỹ thật
- Thời gian lưu nước trong bể 3-5 giờ
- Tải trọng khoảng 0.5 – 0.9 kg BOD5 m3
/ngày
- Tuổi của bùn 5-15 ngày
- Lượng bùn hồi lưu 25 -75 ngày
Hiệu suất khử BOD5 khoảng 85 – 95 phút
Bể Aeroten ổn định tiếp xúc
Các thông số kỹ thuật
Thời gian lưu bùn trong bể ổn định 1.5- 5 giờ
Thời gian lưu nước trong bể tiếp xúc 20 – 40 phút
Lượng bùn hồi lưu 25 – 50 %
Lượng bùn trong bể ổn định 4000 -10000 mg/l
Trang 33Tải trọng của hệ thống 0.5 -0.6 kg BOD5 m3/ ngàyHiệu suất xử lý 80 – 90 %
Bể Aeroten làm thoáng kéo dài
Bể làm thoáng kéo dài được sử dụng cho các dòng thải có tải lượngônhiễm thấp, lưu lượng nước thải không lớn, diện tích khu xử lý rộng
Ưu điểm của phương pháp hiếu khí
Thời gian xử lý nhanh
Tải trọng lớn (Thời gian xử lý nhanh)
Xử lý triệt để BOD hơn phương pháp yếm khí
Nhược điểm của phương pháp hiếu khí
Lượng bùn phát sinh lớn
500mg/l< yêu cầu BOD đầu vào
Khó phân hủy được một số chất béo ,protêin,và chất rắn hữu cơ lơlửng
Trong điều kiện tự nhiên,xử lý hiệu quả không cao do thiếu oxiTrong điều kiện nhân tạo,tốn nhiều năng lượng cho sục khí,khuấyđảo
1.5 Giới thiệu một số dây truyền công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia
1.5.1 Sơ đồ xử lý nước thải của nhà máy bia Will Brau GamH (CHLB Đức).
Trang 34Sơ đồ nước thải nhà máy bia có công suất 16 triệu lít/năm đực thiết
kế theo các thông số
- Dung tích bể hiếu khí 1000 m3
- Lưu lượng nước thải 500 m3/ngày
- BOD5 880mg /l
- Tải trọng BOD5 1320kg/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/m3ngày
- Thời gian lưu 11h
- Lượng bùn khô thu được sau bể lọc 4kg/m3
- Nước sau xử lý COD 70 – 80 mg/l
BOD5 5 – 20 mg/l
1.5.2 Sơ đồ hệ thống xử lý yếm khí của nhà máy biaBavaria,Lieshout (Hà Lan)[1]
Nước thải đưa vào xử lý có lưư lượng trong ngày dao động rất lớn
Qmax =250 m3/h,giá trị COD thay đổi rất mạnh CODmax = 1600 mg/l, Ntổng max=30mg/l,BOD5/COD =0.7, To =20 -21oc,pH =6 – 10
Trang 35Phương pháp hiếu khí dùng bùn hoạt tính thích hợp cho xử lý nướcthải có hàm lượng chất hữu cơ từ 500 – 1000mg/l Phương pháp nàythường áp dụng cho các nhà máy bia có công suất nhỏ,dây truyền sản
Trang 36xuất còn lạc hậu nên lượng nước tiêu hao lớn,hàm lượng chất hữu cơ cótrong nước thải không cao.
Hệ thống này vận hành đơn giản,ổn định,an toàn ,chi phí xây dựngthấp,trong những năm gần đây đã được áp dụng tại một số nhà máy bia ởViệt Nam
Tuy nhiên phương pháp này không thích hợp để xử lý nước thải cóhàm lượng chất hữu cơ lớn và yêu cầu về chất lượng dòng thải cao
Ở các nước công nghiệp hay một số nhà máy bia sản xuất lớn tạiViệt Nam,do có công nghệ sản xuất bia đồng bộ và hiện đại,lượng nướctiêu hao trên một đơn vị sản phẩm ít,nước thải lại được phân luồng nên cóhàm lượng chất hữu cơ cao từ 1500 – 3000 mg/l Trong đó 60 – 70 % làBOD
Để xử lý nước thải loại này thường áp dụng hệ thống liên hợp yếmkhí – hiếu khí Trước tiên nước thải có hàm lượng COD,BOD cao được
xử lý trong thiết bị yếm khí kiểu dòng ngược UASB Nước thải sau xử lýyếm khí với hàm lượng BOD từ 200 – 500 mg/l được chuyển vào bể hiếukhí Aeroten để xử lý đạt tới tiêu chuẩn dòng thải
Kết hợp 2 phương pháp này có ưu điểm:
Hiệu quả xử lý cao
Lượng bùn tạo ra ít(10 – 15% so với xử lý hiếu khí hoàn toàn )Tiết kiệm năng lượng đến 80 – 90%
Nhưng phương pháp này cần đầu tư chi phí lớn