CÔNG NGHỆ xử lý nướ c THẢI xử lý nướ c thải trong CN sản xuất bia và trong khu dân cư

  TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI  CÔNG NGHỆ XỬ  LÝ NƯỚ C THẢI  Xử  lý nướ c thải CN sản xuất bia khu dân cư   Nhóm 06:  Nguyễn Quang Minh  Nguyễn Thế Anh Tr ần ần Thành Đạt Tạ Hữu Quang Duy Phạm Đức Cườ ng ng 20174068 20173653 20173731 20173802 20173701 Giảng viên hướ ng ng dẫn: TS Đinh Thị Lan Anh HÀ NỘI, 1/2022     MỤC LỤC CHƯƠNG XỬ  LÝ NƯỚ C THẢI TRONG CN SẢN XUẤT BIA 1  1.1  Giớ i thiệu về ngành công nghiệ p sản xuất bia 1  1.2  Quy trình sản xuất bia 2  Thành phần, nguyên liệu sử dụng 2  4  Các cơng đoạn sản xuất 1.3  Xử lý nướ c thải công nghiệ p sản xuất bia 9  Các nguồn thải phát sinh 9  Các biện pháp ngăn ngừa, giảm thiểu xử lý nướ c thải 11  Quy trình xử lý nướ c thải 13  Ưu, nhược điểm công nghệ xử lý nướ c thải nhà máy bia 20  CHƯƠNG XỬ  LÝ NƯỚ C THẢI TRONG KHU DÂN CƯ   21  2.1  Đặc tính nướ c thải khu dân cư  21   Nhu cầu sử dụng nước khu dân cư  21  Đặc tính nướ c thải khu dân cư  22  Tác động nướ c thải đến môi trườ ng ng 25  2.2  Quy trình xử lý nướ c thải 26  Hệ thống nước thị 26  Quy trình xử lý nướ c thải 26      DANH MỤC HÌNH VẼ  Hình 1.1 Sản lượ ng ng tiêu thụ bia Việt Nam 2  Hình 1.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất malt 3  Hình 1.3 Nồi đườ ng ng hóa 5  Hình 1.4 Sơ đồ quá trình nấu hoa hoa 6  Hình 1.5 Nhân giống nấm men sản xuất 7  9  Hình 1.6 Đóng chai thành phẩm Hình 1.7 Đặc tính nướ c thải từ sản xuất bia Việt Nam 10   Hình 1.8 Sơ đồ quy trình cơng nghệ xử lý nướ c thải nhà máy bia 13  Hình 1.9 Song chắn rác 14  Hình 1.10 Bể điều hịa 14  Hình 1.11 Bể lắng đứng 15  Hình 1.12 Bể UASB 16  Hình 1.13 Bể Aerotank 17   Hình 1.14 Bể lắng tròn 18  Hình 1.15 Bể khử trùng 19  Hình 1.16 Bể ép bùn máy ép bùn 20  Hình 2.1 Sơng Hịa Bình (Hưng Yên) bị ô nhiễm nặng 25  Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống nướ c hộ gia đình  26   Hình 2.3 Sơ đồ hệ thống xử lý nướ c thải sinh hoạt t 27  Hình 2.4 Thanh chắn rác thơ trung bình 27  Hình 2.5 Bể khử cát có sục khí 28   Hình 2.6 Bể tách mỡ  29  Hình 2.7 Vi sinh ăn mỡ  EcoClean EcoClean 29  Hình 2.8 Bể lắng ngang 30  Hình 2.9 Bể lắng đứng 31  Hình 2.10 Bể lắng Lamellar 31  Hình 2.11 Quá trình phân hủy k ị khí 32   Hình 2.12 Bể UASB 33  Hình 2.13 Xử lý bùn phát sinh từ hệ thống xử lý nướ c thải 34  Hình 2.14 Nén bùn tách nướ c 34      DANH MỤC HÌNH VẼ  Bảng 1.1 Các đặc điểm nhóm nấm men nấm men chìm 3  Bảng 1.2 Đặc tính nướ c thải số nhà máy bia 11  Bảng 2.1 Nhu cầu dùng nướ c dùng nhà (//ngày/ngườ i) i) 21  Bảng 2.2 Nhu cầu nướ c dùng xã hội 21  Bảng 2.3 Các tổ chức vi sinh vật nướ c thải 24  Bảng 2.4 Tải lượ ng ng chất ô nhiễm nướ c thải khu dân cư   24  Bảng 2.5 Giá tr ị các thơng số ơ nhiễm làm sở  tính  tính tốn giá tr ị tối đa  25      CHƯƠNG 1. XỬ  LÝ NƯỚ C THẢI TRONG CN SẢN XUẤT BIA 1.1  Giớ i thiệu về ngành công nghiệp sản xuất bia a)  Trên thế  gi  giớ i Bia đồ uống lâu đờ i nh ất th ế giớ i,i, lịch s ử  bia bia có niên n iên đại đến 6000 năm TCN Vào năm 1765, ngành cơng nghiệp bia hình thành Các i ti ến mớ i trình sản xuất bia diễn vớ i sự ra đờ i nhiệt k ế vào năm 1760 phù kế vào năm 1770, cho phép nhà sản xuất tăng hiệu quả và giảm tổn hao trình sản xuất  Ngày nay, ngành công nghiệ p sản xuất bia kinh doanh toàn c ầu, bao gồm số công ty đa quốc gia chiếm ưu thế trên thị trườ ng ng hàng ngàn nhà sản xuất từ các sở  nh  nhỏ tới sở  l lớ n vùng Tổng sản lượ ng ng sản xuất bia toàn cầu năm 2018 đạt khoảng 191,1 tỉ  lít, tăng 4,8% so với 10 năm trước (2008) b)  T ại Việt Nam  Ngành công nghiệ p sản xuất bia Việt Nam có lịch sử hơn 100 năm.  Xưở ng ng sản xuất bia đặt tên xưở  xư ở ng ng sản xuất bia Chợ   L Lớn ngườ i Pháp tên Victor Larue mở  vào năm 1875, tiền thân nhà máy bia Sài Gòn, Tổng cơng ty Bia Rượu Nướ c giải khát Sài Gịn Ở miền Bắc vào năm 1889, người Pháp tên Hommel mở   xưở ng ng bia ở  Làng   Làng Đại Yên, Ngọc Hà, sau tr ởở  thành   thành nhà máy bia Hà Nội, Tổng công ty Bia Rượu Nướ c giải khát Hà Nội  Ngành bia Việt Nam có sự phát triển r ất nhanh: •   Năm 2008, sản lượ ng ng bia sản xu ất Việt Nam 2,8 tỉ  lít (hạng 25 thế gi ớ i), i), năm 2018 4,3 tỉ  lít, tăng tớ i 195,9%; sản lượng tăng Việt Nam thời gian đứng hạng thế giớ i,i, chỉ sau Brazil •   Năm 2017 Việt Nam đứng top về  sản xuất bia thế g  giiớ i,i, tiế p tục ữ vlượ  ị tríng năm   gi Sản ngnày tiêu thụ2018   cũng  ấn tượng không năm 2015 đạ t 3,8 tỉ lít, • bia đứng thứ 11 thế giớ i nằm top c châu Á, xế p hạng tiêu thụ  bia chỉ sau Trung Quốc Nhật Bản •  Đến cả  nướ c có hơn 129 sở   s sản xuất bia khắ p 43 t ỉnh thành cả nướ cc    Hình 1.1 S ản lượ ng ng tiêu thụ bia t ại Việt Nam 1.2  Quy trình sản xuất bia Thành phần, nguyên liệu sử  d  dụng Bia đượ c sản xuất từ các nguyên liệu malt đại mạch, nướ c, c, hoa hublon nấm men Nhiều loại nguyên liệu thay thế malt trình n ấu gạo, đườ ng ng loại dẫn xuất từ ngũ cốc  Nướ c qu y trình cơng ngh ệ (như ngâm đại mạch, nấu malt,  Nướ c tham gia tr ực ti ế p vào quy lọc dịch nha, lên men, công đoạn chiết rót…), tạo nên sản phẩm cuối Có thể nói nướ c nguyên liệu để sản xuất bia bia hà m lượng nướ c chiếm đến 90÷92% tr ọng ọng lượ ng ng bia Thành phần hàm lượ ng ng chúng ảnh hưở ng ng r ất lớn đến quy trình cơng nghệ và chất lượ ng ng bia thành phẩm  Nướ c phi công nghệ: Khơng tr ực tiế p có mặt thành phần sản phẩm r ất c ần thiết quy trình sản xu ất ảnh hưởng đến ch ất lượ ng ng c s ản  phẩm cuối Nướ c sử dụng vào nhiều mục đích khác như: nướ c nồi hơi, nướ c vệ sinh thiết bị, nướ c vệ  sinh nhà xưởng, nướ c trùng Mỗi mục đích địi hỏi chất lượng riêng, nước đượ c xử lý theo yêu cầu sử dụng  Đại mạch Đại mạch ngun liệu có tính chất truyền thống để sản xuất bia (có thể thay thế  phần nguyên liệu khác nguyên liệ u chủ yếu đại mạch nảy mầm) Đại mạch giống ngũ cố c khác bao gồm hai thành phần glucid protein đạ i m ạch có hàm lượng cao so vớ i loại ngũ cốc khác quan tr ọng tỷ lệ glucid/protein cân đối thích hợ  p cho việc sản xuất bia  Malt Malt tên gọi ngũ cốc nảy mầm (đại mạch, tiểu mạch, hạt gạo, thóc gạo, thóc mếm) Tuy nhiên ở  Vi  Vi ệt Nam chưa trồng đại m ạch, phải nh ậ p malt từ  nướ c ngồi phí sản xuất tăng lên Do giá thành c loại bia tương ứng vớ i hàm lượ ng ng malt nguyên chất, từ đó phần định xem bia có ngon hay khơng    Hình 1.2 Quy trình công nghệ sản xuấ t malt  Houblon Hoa houblon nguyên liệu đứng thứ 2 (sau đại mạch) công nghệ sản xuất bia Hoa houblon làm cho bia có v ị đắng dịu, hương thơm đặc trưng làm tăng khả năng tạo giữ bền bọt, làm tăng độ bền keo độ ổn định thành phần sinh học sản phẩm Do đặc tính đặc biệt nên hoa houblon giữ một vai trị độc tơn ngun liệu khơng thể thay thế trong ngành sản xuất bia Hoa houblon có hoa đực hoa riêng bi ệt cho cây, sản xuất bia chỉ  sử dụng hoa chưa thụ phấn Hoa đực khơng đượ c sử dụng r ất nhỏ, chứa lượ ng ng phấn hoa (lupulin), chất đắng  Men bia Trong ngành sản xuất bia, giống nấm men đựơc chia thành nhóm: nhóm nấ n ấm men nhóm nấm men chìm  Bảng 1.1 Các đặc điể m nhóm nấ m men nổ i nấ m men chìm Chỉ số  Nhóm nấm men nổi   Nhiệt độ lên 10÷25oC men Các đặc Lên men mạnh, xảy điểm lên  bề mặt môi trườ ng ng men Khi trình lên men k ết thúc, tế bào k ết chùm tạo thành lớ  p dày bề  mặt Nhóm nấm men chìm  0÷10oC Lên men xảy lịng mơi trườ ng ng Khi lên men xong, tế bào k ết thành chùm k ết lắng xuống đáy thùng, nhờ   vvậy bia tự trong nhanh ch ậmvớ i bọt bia, bia tự trong   Khả năng lên  Kém, chỉ đạt 33% Có thể lên men hồn tồn men đườ ng ng raffinose Chủng n ấm men chìm có nhiều ưu điểm vượ t ttr  r ội nên đượ c ứng d ụng nhiều công nghiệ p sản xuất bia Thế  li  liệu Trong sản xu ất bia việc dùng thế li ệu thay cho malt tùy thuộc vào điều ki ện ch ủ  quan khách quan, có th ể nhằm mục đích hạ giá thành sản ph ẩm tạo sản  phẩm bia có mức chất lượ ng ng khác nhau, theo đơn đặt hàng ngườ i tiêu dùng Thế liệu phải dồi nguồn glucid, loại ngũ cốc đượ c chọn làm thế liệu sản xuất bia Khi sử dụng thế liệu chất lượ ng ng thế liệu sẽ ảnh hưở ng ng tr ực tiế p dến chất lượ ng ng  bia (màu sắc, mùi vị) Vì phải quan tâm đến thành phần hóa học thế liệu Một số loại nguyên liệu hay đượ c sử dụng làm thế liệu là: gạo, bắp (các nướ c châu Phi Mỹ La Tinh), gạo mì, đườ ng ng saccharose v.v  Nguyên liệu phụ  Các nguyên liệu phụ khác đượ c sử dụng trình l ọc hồn thiện sản phẩm c, hóa sử dụchấ ng trình bộấtt tr  ợ  ợ  llọcác ấtấtđượ  ản xu chấcht ất ẩt yổnr ửđịa,nh; ờ n, bôic trơn, động snhư cácnhi loềạui dloầuạinh nch , ch t hoạtquá bề  mặt T ỷ l ệ các thành phần nguyên liệu ph ụ thu ộc vào chủng loại bia sẽ  đượ c s ản xuất Các công đoạn sản xuất 1.2.2.1 Chuẩ n bị  •  Làm sạch: ngun liệu sàng tách đá để làm sơ bộ  trướ c đượ c mang nghiền •   Nghiền: nhằm phá vỡ  cấu trúc tinh b ột hạt, nghiền hạt thành nhiều mảnh nhỏ để tăng bề mặt tiế p xúc với nướ c, c, giúp cho sự xâm nhậ p nướ c vào thành phần nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy q trình hồ hóa trình thủy phân khác nhanh tri ệt để hơn.   Nguyên tắc chung cho chế độ nghiền : •  Đối v ớ i gạo: gạo chưa qua nảy mầm nên cấu trúc tinh bột cịn ngun vẹn, chúng khó bị thủy phân Vì gạo phải đượ c nghiền mịn tốt, khả năng tiế p xúc chất enzyme cao, hi ệu quả thủy  phân triệt để •  Đối với malt: để  đảm bảo q trình đường hóa đạ t hiệu quả cao phần nội nhũ malt phải đượ c nghiền nhỏ càng tốt Nhưng lớ  p vỏ  tr ấu không mang thành phần chất chiết cần thiết dịch đườ ng ng nghiền nhỏ sẽ làm dịch đường đắng chát, lớ  p vỏ tr ấu lại đóng vai trị tạo lớ  p màng lọc tích cực q trình lọc dịch đường chỉ nên nghiền thô vỏ malt Các phương pháp nghiền: nghiền khô, nghiền ẩm, nghiền ướ tt   1.2.2.2 N ấấ u  a)  H ồ hóa Gạo sau đượ c nghiền nhỏ sẽ đượ c xử lý hồ hóa trước mang đườ ng ng hóa, Mục đích q trình hồ hóa dùng nhi ệt dộ  cao để n ấu chín tinh bột gạo nhờ   ssự hoạt động enzim thủy phân 10% malt lót để  phân cắt hợ  p chất cao phân tử có gạo, phá vỡ  màng  màng tế bào tinh bột làm đứt liên k ết chúng để tạo cấu tử thấ p phân tử dễ hòa tan vào nướ c tr ở  ở thành  thành chất chiết c d ịch đườ ng ng Các loại g ạo khác có độ b ền c màng tế bào khơng giống đối vớ i mẻ ngun liệu phải có chế độ hồ hóa thích hợ  p b)  Đườ ng ng hóa Mục đích: tạo điều ki ện thích hợp thơng qua điều chỉnh nhiệt độ, pH môi trườ ng ng để h ệ enzyme malt hoạt động, đặc bi ệt hệ enzyme thuỷ phân phân cắt hợ  p chất cao phân tử trong dịch cháo thành hợ  p chất th ấ p phân tử dễ hoà tan tạo thành chất chiết dịch đườ ng ng Yêu cầu q trình đườ ng ng hóa dịch đường thu đượ c chứa hàm lượ ng ng chất chiết tối đa tỉ lệ giữa thành phần 80% đườ ng ng có khả năng lên men.  K ết ết thúc q trình đườ ng ng hóa tinh bột đượ c thủy phân thành maltoza, dextrin…các hợ  p chất hịa tan có thể lên men đượ cc c)   Lọc d ịch ng ịch đườ ng  Hình 1.3 N ồi đườ ng ng hóa Lọc trình tách dịch đườ ng ng khỏi bã Để thu kiệt ch ất hòa tan từ bã sang dịch đườ ng, ng, trình lọc sẽ  tiến hành theo hai  bướ cc:: lọc để tách dịch đườ ng ng khỏi bã r ửa bã d)  N ấ ấ u  hoa    Hình 1.4 Sơ đồ quá trình nấ u hoa Mục đích q trình nấu dịch đườ ng ng vớ i hoa Houblon trích ly chất đắng, tinh dầu thơm polyphenol, hợ  p chất chứa nitơ thành phần khác hoa houblon vào dịch đườ ng ng Sau trình nấu dịch đườ ng ng vớ i hoa Houblon thành phần hóa học Bia sẽ ổn định hơn, có mùi thơm vị  đắng đặc trưng, gia tăng nồng độ, cường độ  màu, tạo thành chất khử và làm giảm độ nhớ t dịch đườ ng ng Lượ ng ng hoa Houblon cho vào trình nấu đối vớ i loại bia khác không giống phụ thu ộc vào mức độ  đắng c lo ại bia cần s ản xu ất, chất lượ ng ng hoa, thành phần hóa học nướ c nấu e)   Lắ ng ng nóng Dịch sau nấu đưa qua bồn l ắng xoáy nhằm tách bã hoa houblon cặn tạo thành q trình đun sơi trướ c chuyển vào lên men 1.2.2.3 Lên men a)  Làm lạnh bổ  sung  sung oxy Mục đích: đưa nhiệt độ về nhiệt độ thích hợ  p cho q trình lên men theo yêu c ầu k ỹ thuật đồng thờ i tạo điều kiện thuận lợ i cho q trình bão hịa O Dịch đườ ng ng sau lắng có nhiệt độ khoảng 90-95oC đượ c hạ nhi ệt độ  nhanh đến 810oC bổ sung oxy vớ i n ồng độ 6-8 mg O2/lít Q trình làm l ạnh nhanh đượ c thực thiết bị trao đổi nhiệt vớ i môi chất lạnh nướ c lạnh 1-2oC b)  Nhân men giố ng ng  Nấm men đóng vai trị đị nh sản xuất bia nhân t ố để thực q trình chuyển hóa đườ ng ng thành cồn tạo hương vị đặc trưng cho loại bia Mục đích q trình nhân men giống cung cấp đầy đủ lượ ng ng giống cần thiết chất lượ ng ng cho trình lên men   Cửa hàng ăn  khách R ửa xe m2 Thương mại m2  Đặc tính nướ c thải khu dân cư    Nướ c thải sinh hoạt đượ c chia thành loại: •   Nướ c nhiễm bẩn ch ất tiết ngườ i 20 180 URSS USA USA •    Nướ c nhiễm bẩn từ nh ững sinh hoạt hàng ngày giặt giũ, tắm r ửa, nấu nướ ng, ng, Khối lượng nướ c thải sinh hoạt cộng đồng dân cư phụ thuộc vào: •  Quy mơ dân s ố  •  Tiêu chuẩn cấp nướ c •  Khả năng đặc điểm hệ thống nướ c •  Loại hình sinh hoạt Các chất ô nhiễm xuất nướ c thải khu dân cư:  Các chất lơ lử ng ng Các chất lơ lửng bao gồm chất lắng đượ c, c, chất chất khơng lắng đượ c cịn gọi "chài keo" Các chất keo ch ất r ắn ắn có kích thước bé đến mức khơng thế lắng đượ c, c, g ầ n giống hạt bụi bay lơ lửng khơng khí mà ta quan sát đượ c tia nắng Các chất r ắn ắn nướ c thải khu dân cư bao gồm: •  Các chất lơ lửng có thể lắng đượ c •  Các chất lơ lửng khơng lắng đượ c •  Chất keo •  Các chất khống lơ lửng có thể lắng đượ c •  Các chất khống lơ lửng khơng lắng đượ c •  Các chất hữu lơ lửng •  Chất sấy •  Các chất hịa tan  Nhu cầu oxy Khi thải nướ c sinh hoạt môi trườ ng ng tự nhiên, vi sinh v ật có sẽ sử dụng c ầu tăng trưở ng chất hữu có nướ c thải sinh hoạt thức ăn cho nhu cầu ng sinh sản Vì điểu chúng sử  dụng oxy hoà tan nướ c c Sự gi ảm oxy hết oxy làm chết thuỷ sinh loại cá Như vậy: nướ c thải có thể huỷ hoại tồn bộ mơi trườ ng ng tự nhiên  Ngườ i ta có thể  đánh giá mức độ  nhiễm b ẩn nướ c thải nguồn nướ c b ằng cách đo "nhu cầu oxy" Phương pháp đại diện tượ ng ng tự nhiên tự làm sNhu cầsinh u oxyhóa sinhtrong hóa ngày ạch cầnhu u oxy 22    Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) (tính mg/1 nướ c thải) lượ ng ng oxy tiêu thụ   bờ i vi sinh vật để oxy hóa chất hữu ở  nhi  nhi ệt độ 20oC bóng tối Để  hết hồn tồn, nhu cầu oxy cần từ 21 đến 28 ngày Đó BOD cuối đượ c ký hiệu BODult.  Rõ ràng việc đo lâu, ngườ i ta thỏa thuận dừng sau ngày (120 giờ) để  định nghĩa nhu cầu oxy sinh hóa ngày ký hiệu BOD5 Nhu cầu oxy hóa học Đo BOD5 cần ngày Thậm chí thông số này tiêu biểu cho lo ại nướ c thải - cần ph ải đo thườ ng ng xuyên thông số này - c ần phép đo khác nhanh hơn để đánh giá độ ô nhiễm Một phép đo làm sơi tuần hồn vịng giờ  m  một mẫu nướ c có thể tích biết mà ngườ i ta cho thêm dicromat kali axit sunfuric Tất cả các chất hữu mẫu bị oxy hố hóa h ọc nhờ  oxy  oxy dicromat cung cấ p Bằng cách đo dicromat kali cần dùng, ngườ i ta biết lượ ng ng oxy dùng cho việc oxy hố Lượng oxy tính tốn đượ c lít nướ c thải nhu cầu oxy hóa học, gọi COD Bằng cách thực đủ các phép đo COD v   5  ngườ i ta có thể  xác định đượ c quan hệ giữa hai giá tr ị này Đối với nướ c BOD th ải có ngu ồn gốc từ nướ c sinh hoạt (tr ừ nướ c thải công nghiệ p) tỉ số này gần COD/BOD5 = 1,6 Các yế u t ố   ô nhiễ m khác ố  ô Các yếu tố này bao gồm nitơ photpho Hai nguyên tố này chủ yếu cho sự phát triển c vi sinh vật ăn chất h ữu Ví dụ: Th ả một lượ ng ng phân bón q lớ n hồ hoặc sơng, sẽ làm phát triển thuỷ sinh phá hủy môi trườ ng ng tự  nhiên Nitơ    Nitơ diện nướ c thải dướ i hai dạng: •  Anoni có nguồn gốc từ sự phân huỷ urê nướ c tiểu •  Các protêin thành phần ch ủ y ếu c th ịt mỡ  có   có nguồn g ốc động v ật thực vật Photphat  Ngườ i ta tìm thấy photphat lexitin trướ c hết dướ i dạng photphat nướ c tiểu chất tẩy r ửa Định lượng đượ c thực sau nung/sấy/phản ứng chuyển thành photphat, r ồi nhờ  phép  phép so màu b ằng bộ chỉ thị vanadomolibdenni Độ pH Độ pH  pH đo nhờ  pH  pH mét điện tử có cực thuỷ tinh Điện thế oxy hóa khử  E  EH Đó phép đo điện thế oxy hóa khử - đo độ tươi chất th ải Ngườ i ta dùng pH mét điện tử nhưng vớ i điện cực platin 23   Các vi sinh vật Bảng 2.3 cho biết vài số  liệu vể  sự  diện vi sinh v ật gặ p nướ c thải ổ ch  Bảng 2.3 Các t ổ    chứ c vi sinh vật nướ c thải Tác nhân Khối lượ ng ng Tiềm tàng chi xuấết tính theo g/phân Liều lượ ng ng Thờ i Khả năng gian tồn phát triển nhiẩễnmDI khu trườ ng nmôi g 50 Virus Enterovirus Viêm gan A Rotavirus Vi khuẩ n Colibacilles 107 106  106  0 tháng ? ? không không không 108  tháng có  108   10 107 00 tháng 2-3 tháng tháng có có có 107 106 104 107  105  104  104 0 10 ngày tháng 25 ngày 25 ngày >1 năm  tháng không không không không 10 đến 100 10 đến 100 vài đơn vị  102mm -  Thoát ngang sàn > 78mm -   Nhà tắm, chậu r ửa, máy giặt > 38mm -  Bồn vệ sinh > 78mm Quy trình xử  lý nướ c thải Quy trình tiêu chuẩn sẽ gồm giai đoạn: 26     •  •  •  • Xử lý sơ bộ  Lắng sơ bộ  Xử lý nướ c phương pháp vi sinh   Xử lý bùn ng xử  lý nướ c thải sinh hoạt  Hình 2.3 Sơ đồ hệ thố ng  X ử ử  lý sơ bộ  a)  Chắn rác Chắn rác nhằm giữ lại vật thể lớn dòng nướ c thải vận chuyển đến, dựa theo khoảng cách chắn có thể chia thành loại: thơ, trung bình tinh Việc lựa chọn chắn rác phụ thuộc vào: •  Lưu lượng nướ c thải •   Mức nướ c   Mức độ tự động hóa mong muốn cho sự hoạt động lướ i •  Hình 2.4 Thanh chắ n rác thơ trung bình 27    b)  Khử cát Đặc tính cát lắng từ nướ c thải dạo động r ất lớ n, n, loại cặn làm nước tương đối dễ, sau làm khơ thường có độ  ẩm từ 13-65%, cặn hữu bay chiếm từ 1-56%, tỷ tr ọng ọng cát trơ làm 2,7; cát trơ bị các chất hữu dính bám, tỷ tr ọng cịn khoảng 1,3 Tỷ tr ọng ọng đổ thành đông khoảng 1600 kg/m3 Cỡ   hhạt cát >0,2mm thườ ng ng gây tr ởở  ng  ngại cho công đoạn xử lý tiế p theo, thành  phần phân bố các cỡ   hạt cát nướ c thải phụ  thuộc vào mạng lướ i công thu gom, phần lớ n cát lắng hố thăm bể lắng cát, có kích thướ c khơng lọt qua sàng kích c ỡ  0,15  0,15 mm Số  lượ ng ng cát nướ c th ải dao động tùy thuộc vào điều ki ện địa phương, tình tr ạng v ệ sinh mặt ph ố, cấu thu gom vận chuyển nướ c tthhải Hàm lượ ng ng cát nướ c th ải thu gom vận chuyển h ệ thống cống chung lớn hệ thống cống riêng biệt, số lượ ng ng cát thường dao động từ 0,0037 đến 0,22 m3 cát 1000m3 nướ c thải Cát lắng hố thăm bể lắng cát chưa rửa có thể chứa >50% cặn hữu có khả năng thối r ữa, để lâu khơng đượ c xử lý sẽ gây mùi hôi thối, nơi sinh sản ruồi muỗi trùng, ở  các  các nhà máy lớn thườ ng ng lắ p hệ thống r ửa phân loại cát, ở  các  các nhà máy nhỏ, ở  vùng  vùng xa thành ph ố thường đượ c r ắc vôi bột chế phẩm chống mùi EM (effective microoganis) trước đem chôn vớ i rác lấy từ song chắn lướ i chắn Bể khử  cát  cát có sục khí  phun khí đặt sát thành bên b ể tạo thành dịng hình xoắn Một dàn thiết bị phun ốc quét đáy bể  để tránh tượ ng ng l ắng chất h ữu Chỉ cát phần t ử  nặng có thể lắng  khử  cát  cát có sục khí  Hình 2.5 Bể  kh c)  Loại bỏ dầu mỡ   Trên mạng lướ i thu gom c thị có thể có nhà máy cơng nghiệ p x ả  nướ c thải có lẫn dầu mỡ  vào  vào mạng Để tách lượ ng ng dầu mỡ  này,  này, phải đặt thiết bị thu dầu trướ c cửa xả vào cổng chung trướ c bể điều hịa ở  nhà  nhà máy Có phương pháp chủ yếu: dùng bể tách mỡ  ho  hoặc vi sinh Phương pháp 1: Xử lý dầu mỡ  b  bằng phương pháp học  28   Đây phương pháp đượ c sử dụng r ất phổ biến để tách dầu mỡ, phương pháp hiệu quả trong việc tách lớ  p mỡ  ra  ra khỏi nướ c thải  Nguyên lý hoạt động: Nướ c thải nhiễm dầu mỡ   sẽ  chảy vào bể  tách mỡ , theo nguyên lý mỡ  nh  nhẹ hơn nướ c sẽ nổi lên trên, thức ăn thừa cặn bẩn sẽ lắng xuống đáy bể, phần nướ c sẽ theo ống thoát bể tách mỡ  ch  chảy bể gom  tách mỡ    Hình 2.6 Bể  tách Phương pháp 2: Xử lý dầu mỡ  trong nướ c thải phương pháp vi sinh Vi sinh ăn mỡ   thường đượ c sử  dụng vi sinh EcoClean Clog Away, s ản phẩm có dạng b ột, có chứa hàng tỷ  vi sinh ăn mỡ, lượ ng ng vi khuẩn sẽ ho ạt hóa nhanh hịa tan vào nướ c, c, sản phẩm có thể hịa tan nướ c máy thờ i gian  bảo quản khoảng 60 ngày Cách sử dụng vi sinh ăn mỡ  EcoClean  EcoClean Clog Away: vi sinh có thể sử dụng để  thơng cống xử lý mỡ  trong  trong bể tách mỡ  Xử lý mỡ  trong đườ ng ng cống dẫn: lấy pound (0,454kg) hịa tan thành 05 lít dung dịch vi sinh xử lý đườ ng ng cống dẫn Chỉ cần hòa tan nướ c máy Xử lý mỡ  trong  trong bể tách mỡ : lấy pound hịa tan thành 05 lít dung d ịch vi sinh đổ  vào bể tách mỡ, vi sinh ăn mỡ  s  sẽ  ăn  hồn tồn lượ ng ng mỡ  có   có bề, bạn không m công vsứớ tc m phỡ ả như i vớ tphương mỡ  và i vc.ấn đề thải bỏ lượ ng ng mỡ  th  thừa từ  ất trình lo cơ ngạhọ q pháp khơng tách mỡ   Hình 2.7 Vi sinh ăn mỡ  EcoClean  EcoClean Phương pháp có ưu điểm như:   •  Giảm lượ ng ng mỡ  trong nướ c thải khoảng 50-70% 29     •  •  •  •  Hạn chế đáng kể lượ ng ng mỡ  đóng khối Hạn chế tối đa mùi hơi  Khơng chi phí xử lý mỡ  th  thừa, kinh tế an tồn d ễ sử dụng Giảm đượ c chi phí bảo trì hệ thống Giảm hình thành bùn từ đáy bể  Lắng sơ bộ  Bể lắng cho phép lưu nướ c thải thờ i gian định nhằm giữ lại tạ p chất lắng tạ p ch ất n ổi có nướ c th ải Quá trình chịu ảnh hưở ng ng b ở i nhiều yếu tố: •  Lưu lượng nướ c thải •  Thờ i gian lắng •  Vận tốc dòng chảy •   Nhiệt độ nướ c thải •  Kích thướ c bể  •  Khối lượ ng ng riêng t ải lượ ng ng chất r ắn ắn lơ lửng Theo cơng dụng có thể chia thành loại: •  Bể lắng đợt 1: đặt trướ c cơng trình sinh học • •   Bể lắng đợt 2: đặt sau cơng trình sinh học Theo chế độ dịng chảy có thể chia thành loại: a)  Bể lắng ngang:  Nướ c thải vào vùng phân phối nước đặ t ở   đầu bể  lắng, qua vách phân phối, nướ c chuyển động nướ c vào vùng lắng, thườ ng ng cấu tạo dạng máng có lỗ Bể lắng ngang thườ ng ng chia làm nhiều ngăn, chiều r ộng ngăn từ 3 -6m Chiều dài khơng quy định Khi bể có chiều dài q lớ n có thể cho nướ c chảy xoay chiều Để giảm bớ t diện tích bề mặt xây dựng có thể xây dựng bể lắng nhiều tầng -  Ưu điểm: Gọn, có thể làm hố thu cặn ở  đầu bể hoặc dọc thwo chiều dài  bể Hiệu quả xử lý cao   m:ả Giá có nhi tạềounên vùng -  Nhượ  điểkh ữngxây làm gicảm năngthành lắng cao, hạtềucặhn,ố thu chiếcmặnnhi diệnnhtích dựxốy ng  lắ ng ng ngang  Hình 2.8 Bể  l  b)  Bể lắng đứng 30    Nguyên tắc hoạt động: Nướ c chảy vào ống trung tâm bể, xuống dướ i vào  bể lắng Nướ c chuyển động theo chiều từ dướ i lên trên, cặn rơi từ trên xuống đáy  bể Nước lắng đượ c thu vào máng vòng b ố trí xung quanh thành b ể  đưa sang bể lọc -  Ưu điểm: thiết k ế gọn, diện tích đất xây dựng không nhiều, thuận tiện việc xả bùn tuần hồn bùn -   Nhược điểm: hiệu quả  xử lý khơng cao b ằng bể  lắng ngang, chi phí xây dựng tốn kém, hiệu suất xử lý khơng cao  lắng đứ ng ng  Hình 2.9 Bể  l c)  Bể lắng Lamellar Cấu tạo giống bể lắng ngang thông thường khác vớ i bể lắng ngang vùng lắng bể lắng Lamellar đặt thêm vách ngăn thép không r ỉ hoặc nhựa Các vách ngăn nghiêng 45-600 so vớ i mặt phẳng nằm ngang song song vớ i  Hình 2.10 Bể  l  lắ ng ng Lamellar -  Ưu điểm: cấu tạo thêm vách ngăn nghiêng nên bể lắng loại hiệu quả xử lý cao bể lắng ngang -   Nhược điểm: Chi phí l ắ p ráp cao, phức tạ p Việc vệ sinh bể  định k ỳ khó khăn Theo thờ i gian t ấm lamellar sẽ cũ, xiêu vẹo 31    X ử ử  lý nướ c thải phương pháp vi sinh  Phương pháp vi sinh thực chất phân hủy chất nhiễm hữu hịa tan vô nhờ  vi   vi sinh vật Tùy vào chất cung cấ p khơng khí, phương pháp  phân h ủy sinh học có thể chi thành hiếu khí k ị khí Đây phương pháp có chi phí vận hành bảo dưỡ ng ng thấp nên đượ c áp dụng phổ biến 1)  Cơng nghệ sinh học k ị khí Cơng nghệ này sử dụng nhóm vi sinh vật k ị khí, hoạt động điề u kiện khơng có oxy Phương trình phản ứng sinh hóa điều kiện k ỵ khí: Chất hữu cơ   CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2O + tế bào mớ i Cần trì sinh kh ối vi sinh vật nhiều tốt tạo tiếp xúc đủ giữa nướ c thải vi sinh vật Quá trình phân huỷ k ỵ khí xảy theo giai đoạn: •  Thủy phân •  Axit hóa •  Axetat hóa •  Metan hóa  Hình 2.11 Q trình trình phân hủ y k ị khí Các loại cơng trình nhằm áp dụng phương pháp kị khí có thể k ể đến hầm biogas, bể tự hoại, bể UASB v.v phổ biến bể UASB Bể UASB (bể bùn k ỵ khí dịng chảy ngược) đượ c s ử d ụng để x ử  lý nướ c th ải có hàm lượ ng ng chất hữu cao Ưu điểm: •  Chi phí đầu tư vận hành thấ p 32     Lượ ng ng hóa chất cần bổ sung •  Ít tiêu hao lượ ng, ng, có thể thu hồi tái sử dụng lượ ng ng từ biogas •  Lượ ng ng bùn phát sinh ít, giảm diện tích cơng trình •  Nhược điểm: •  Xây dựng lâu •  Bị ảnh hưở ng ng bở i chất độc hại   • Khó hồi phục sau thờ i gian ngừng hoạt động  UASB  Hình 2.12 Bể  UASB 2)  Cơng nghệ sinh học hiế u khí Cơng nghệ này sử dụng vi sinh vật hiếu khí để phân hủy chất hữu thích hợp có nướ c thải điều kiện đượ c cung cấ p oxy liên tục Cơng nghệ gồm có giai đoạn: •  Oxi hóa tồn bộ chất hữu có nướ c thải •  Tổng hợp để xây dựng tế bào mớ i •  Hơ hấ p nội bào Các q trình có thể xảy ở  điều kiện tự nhiên nhân tạo Trong cơng trình xử lý nhân tạo, ngườ i ta tạo điều tối ưu cho q trình oxy hố sinh hố nên q trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao nhiều Các cơng trình thường đượ c sử dụng là: bể hiếu khí gián đoạn SBR, bể Biofor, bể  Aerotank v.v Bể Aerotank (Bể bùn hoạt tính) bể ph ản ứng sinh học đượ c làm hiếu khí cách thổi khí nén khuấy đảo học làm cho vi sinh v ật t ạo thành hạt  bùn hoạt tính lơ lửng khắ p pha lỏng Ưu điểm: dễ xây dựng vận hành  Nhược điểm: tốn lượng dùng bơm tuần hoàn để ổn định nồng độ bùn 33    X ử lý bùn ử   lý Các chất r ắn sau khử nước (làm đậm đặc) đượ c gọi chung bùn, chứa nhiều thành phần khác phải đượ c thải bỏ hợ  p lý Các thiết bị xử lý bùn chiếm từ  40-60% tổng chi phí xây dựng hệ  thống xử  lý nướ c thải chi phí xử lý chiếm khoảng 50% chi phí vận hành tồn bộ hệ thống Xử lý bùn gồm loại: sơ cấ p thứ cấ p phụ thuộc vào thứ tự trướ c hay sau xử lý sinh học ử  lý lý bùn phát sinh t ừ  ừ  hhệ thố ng ng xử  lý nướ c thải  Hình 2.13 X ử  Các phương pháp xử  lý học •   Nén bùn: tăng nồng độ ch ất r ắn bùn đồ ng thờ i làm giảm độ  ẩm bùn •  Tách nướ c: c: cách lọc ép giớ i có thể sử dụng sân phơi bùn.   Hình 2.14 Nén bùn tách nướ c Các phương pháp xử  lý  lý hóa học •  Ổn định bùn: nhằm phân hủy ph ần chất h ữu  phân hủy b ằng đườ ng ng sinh học thành CO2, CH4, H2O, giảm v ấn đề mùi lo ại tr ừ  34   sự thối r ữa bùn cặn, giảm số lượ ng ng vi khuẩn gây bệnh giảm thể tích  bùn cặn •  Điều hịa bùn: x ử lý b ằng tác nhân đơng tụ   muối sắt, nhôm vôi  Nhược điểm phương pháp hóa học chi phí cao, khả năng ăn mòn vật liệu tăng, thiết bị vận hành phức tạ p, thêm phần lưu giữ và thiết bị định lượ ng ng Cuối cùng, bùn đượ c ch ế  biến thành phân bón NPK, thiêu đốt để  lấy nhiệt chon lấp vùng trũng tạo mặt xây dựng cơng trình mớ ii 35   TÀI LIỆU THAM KHẢO  [1] Tr ần ần Văn Nhân, Ngơ Thị Nga, Giáo trình cơng ngh ệ xử lý nướ c thải, Hà Nội:  NXB Khoa học K ỹ thuật, 2002 [2] A Lamouche, Công nghệ  xử  lý nướ c thải đô thị, Hà Nội: NXB Xây Dựng, 2010 [3] T X Lai, Tính tốn thi ết k ế các cơng trình xử lý nướ c thải, Hà Nội: NXB Xây Dựng, 2009 [4] M Nes, JIMEI Việt Nam, [Online] Available: https://congnghevotrung.com/thuyet-minh-quy-trinh-cong-nghe-san-xuat bia/ [5] Trung tâm sản xuất Việt Nam, Tài liệu hướ ng ng dẫn sản xuất ngành sản xuất bia, Hà Nội, 2009 [6] Valve Men Team, Valve Men, [Online] Available: https://valve.vn/gochttps: //valve.vn/gocchuyen-gia/bia.html 36 ... k ỳ 20   CHƯƠNG 2. XỬ  L  LÝ NƯỚ? ?C THẢI TRONG KHU DÂN C? ?   2.1  Đ? ?c tính nướ? ?c thải khu dân c? ?   Nhu c? ??u sử  d  dụng nư? ?c khu dân c? ?   ? ?Nướ? ?c thải ngườ i thải từ? ?c? ?c m? ?c đích sử dụng kh? ?c Trong. .. trình xử? ?lý nướ? ?c thải 13  Ưu, như? ?c điểm c? ?ng nghệ? ?xử? ?lý nướ? ?c thải nhà máy bia 20  CHƯƠNG XỬ  LÝ NƯỚ? ?C THẢI TRONG KHU DÂN C? ?   21  2.1  Đ? ?c tính nướ? ?c thải khu dân c? ? ... khơng thể tự di chuyển •  C? ?c cơng trình xử? ?lý nướ? ?c thải c? ??n lắng •  C? ??ng miệng xả? ?nướ? ?c thải vào nguồn nư? ?c: dùng để truyền dẫn nướ? ?c thải từ? ?c? ?c cơng trình xử? ?lý xả vào nguồn nướ? ?cc  Hình 2.2