Trêng §¹i Häc N«ng L©m B¾c Giang Khoa C«ng NghÖ Sinh Häc Khãa LuËn Tèt NghiÖp Ph¹m ThÞ Thanh V©n K9K1 1 Trường Đại Học Nông Lâm Bắc Giang Khoa Công Nghệ Sinh Học Khóa luận tốt nghiệp Đánh giá[.]
Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang Công Nghệ Sinh Häc Khoa Trường Đại Học Nông Lâm Bắc Giang Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Khóa luận tốt nghiệp Đánh giá trạng đề suất số giải pháp nhằm xử lý có hiệu nguồn nước thải 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 Khãa Ln Tèt NghiƯp ThÞ Thanh Vân K9K1 Phạm Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang C«ng NghƯ Sinh Häc Khoa Mục lục Mở đầu Chương 1: Tổng quan tài liệu Chương : Vật liệu – Nội dung phương pháp nghiên cứu 37 Chương 3: Kết nghiên cứu thảo luận 57 Kết luận 72 Khãa Ln Tèt NghiƯp ThÞ Thanh Vân K9K1 Phạm Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang C«ng NghƯ Sinh Häc Khoa Mở đầu Nước nột nhu cầu thiết yếu cho sinh vật Là nguồn nguyên liệu đặc biệt quan trọng sống hành tinh, điều kiện tồn phát triển tự nhiên kinh tế xã hội nhân văn Nó có vai trị quan trọng việc điều hịa khí hậu dung mơi lý tưởng để hịa tan, phân bố chất vơ cơ, hữu làm nguồn dinh dưỡng cho giới thủy sinh động, thực vật cạn, cho giới vi sinh vật người Có thể nói đâu có nước có cự sống ngược lại Đúng vậy, hàng ngày thể người cần từ – 10 lít nước cho hoạt động bình thường Lượng nước thơng qua đường thức ăn, nước uống vào thể để thực trình trao đổi chất, trao đổi lượng, sau theo đường tiết mà thải ngồi Ngày q trình thị hóa bùng nổ dân số làm cho nguồn nước tự nhiên bị hao hụt bị ô nhiễm cách nghiêm trọng Bên cạnh với phát triển cách nhanh chóng ngành cơng nghiệp thải ngồi mơi trường lượng nước thải lớn Và ngành công nghệ thực phẩm số ngành cơng nghiệp phổ biến, phát triển gắn liền với nhu cầu đời sống người Ở Việt Nam nhiều năm gần đây, ngành phát triển với tốc độ lớn đặc biệt ngành sản xuất rượu bia Dây ngành tạo nguồn thu lớn cho nhà nước mang lại hiệu kinh tế cao Do mức sống tăng, mức tiêu dùng bia ngày cao Năm 2000 có khoảng 81 triệu người đến năm 2005 lên đến 89 triệu người dùng bia Do mức tiêu thụ bình quân theo đầu người vào năm 2002 đạt 17 l/người/năm (sản lượng bia đạt 1500 lít tăng gấp lần so với năm 2000) bình quân sản lượng bia tăng 20% năm Cùng với nghành công nghiệp khác, phát triển nhanh chóng số lượng quy mơ doanh nghiệp sản xuất bia kéo theo vấn đề bảo vệ chống ô nhiễm môi trường Trong trỡnh hot ng Khóa Luận Tốt Nghiệp Phạm Thị Thanh Vân K9K1 Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang Khoa C«ng NghƯ Sinh Häc ngành sản xuất bia tạo lượng lớn chất thải gây ô nhiễm môi trường dạng : khí thải,chất thải rắn nước thải Trong nguồn gây nhiễm cần tập trung giải nước thải Nguồn thải không xử lý gây nhiễm thứ cấp tạo khí gây mùi khó chụi, làm nhiễm khơng khí,ảnh hưởng xấu đến sức khỏe đời sống cộng đồng Từ thực tế khách quan cho thấy, muốn xử lý nguồn nước thải ngàng sản xuất bia có hiệu ta phải đánh giá thực trạng mức độ ô nhiễm để từ đưa phương pháp xử lý tối ưu nhất, hiệu giảm chi phí đáng kể cho q trình xử lý nước thải Với đề tài: ‘‘ Đánh giá trạng đề suất số giải pháp nhằm xử lý có hiệu nguồn nước thải nhà máy bia HaDo – công ty cổ phần liên hợp thực phẩm số 267 đường Quang Trung – quận Hà Đông – thành phố Hà Nội’’ Thì tơi hi vọng đáp ứng phần yêu cầu Mục tiêu - ý nghĩa đề tài 2.1 Muc tiêu Đánh giá trạng nước thải áp dụng vào công đoạn sản xuất bia công ty Đề suất số biện pháp nhằm giảm thiểu xử lý tôt nguồn nước thải công ty 2.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 2.2.1 Ý nghĩa khoa học Kết đề tài tài liệu tham khảo cho nghiên cứu việc xử lý nước thải phương pháp sinh học 2.2.2 Ý nghĩa thực tiễn Giải vấn đề ô nhiễm mơi trường dịng thải nhà máy bia thải nguồn nước tiếp nhận Khãa LuËn Tèt NghiÖp Thị Thanh Vân K9K1 Phạm Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang Khoa Công Nghệ Sinh Học Vi việc áp dụng thành công công nghệ sinh học vào trình xử lý nước thải nhà máy bia khơng gây nhiễm mơi trường giảm chi phí đáng kể cho q trình xử lý nước thải nhà máy bia 2.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 2.3.1 Đối tượng Nguồn nước thải công ty cổ phần liên hợp thực phẩm số 267 đường Quang Trung – quận Hà Đông – thành phố Hà Nội 2.3.2 Phạm vi nghiên cứu Địa điểm: Công ty cổ phần liên hợp thực phẩm số 267 đường Quang Trung – quận Hà Đông – thành phố Hà Nội Thời gian: Từ 23/02/2011 đến 22/05/2011 Khãa LuËn Tốt Nghiệp Thị Thanh Vân K9K1 Phạm Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang Công Nghệ Sinh Học Khoa Chương 1: Tổng quan tài liệu Công nghệ sản suất bia nhà máy Nguyên liệu cho sản xuất bia Bia loại đồ uống có độ rượu nhẹ( có ga hàm lượng rượu khoảng 3–6%, hàm lượng CO2 khoảng – g/lit, có bọt mịn xốp, hương thơm đặc trưng) sản xuất trình lên men đường lơ lửng môi trường lỏng Ngồi bia cịn có chất tan, axit hữu cơ, chất khoáng số vitamin Nguyên liệu Nguyên liệu cho sản xuất bia bao gồm: Malt đại mạch, gạo tẻ, hoa houbon, nấm men nước Hiện ngồi gạo tẻ nguyện liệu phải nhập ngoại Nước: thành phần bia( chiếm từ 80 – 90%) nên nguồn nước đặc trưng ảnh hưởng lớn tới đặc trưng bia Nước dùng cho sản xuất bia phải nước xử lý tiêu chuẩn Sản xuất bia ngành sử dụng nhiều nước với mục đích khác nhau: Nước nguyên liệu, nước rửa thiết bị, bao bì, vệ sinh nhà xưởng, nước để sản xuất bia Malt đại mạch + Là nguyên liệu khơng thể thay sản xuất bia + hạt đại mạch nảy mần điều kiện nhân tạo, trình nảy mầm, lượnh lớn enzym hình thành tích tụ đại mạch Các enzym tác nhân phân giải hợp chất gluxit, protein malt thành nguyên liệu cho nấm mem sử dụng phát triển sinh khối làm tăng nồng độ cồn lượng nhỏ đường sót lại tạo hương vị bia, tạo độ sánh bia Gạo tẻ: Gạo có thành phần hóa học giống Malt đại mạch Vì để hạ giá thành sản phẩm nhà sản xuất thường dùng gạo tẻ làm nguyên liệu thay thế, tỷ lệ gạo sản xuất bia khoảng 30% Khãa Ln Tèt NghiƯp ThÞ Thanh Vân K9K1 Phạm Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang Khoa C«ng NghƯ Sinh Häc Hoa houblon: Là ngun liệu đứng vị trí thứ sau malt đại mạch Hoa houblon chứa chất thơm, chất đắng đặc trưng Nhờ mà bia có vị đắng dịu, hương thơm, bọt lâu tan… Nấm mem: Nấm mem sử dụng công nghiệp sản xuất bia loại nấm đơn bào thuộc chủng Saccharomycer carlsbergensis có độ khiết cao, tỷ lệ chết 7% Nguyên liệu phụ Ngoài ngun liệu chính, cơng nghệ sản xuất bia nhà máy sử dụng nguyên liệu phụ Chất trợ lọc Diatomit nhằm nâng cao độ bền sinh học, hóa học, phục vụ cho yêu cầu kỹ thuật cần thiết khác công nghệ sản xuất bia Xút , axit,… sử dụng để vệ sinh trang thiết bị … Các tác nhân, lạnh NH3, glycol sử dụng tron máy nén Để sản xuất bia nhiên liệu lượng Nhiên kiệu sử dụng than đá dùng để đốt lò Cung cấp cho trình sản xuất Điện để vận hành thiết bị, dùng cho sinh hoạt… Quy trình cơng nghệ sản xuất bia Các cơng đoạn cơng nghệ sản xuất bia mơ tả tóm tắt sơ đồ( hình 1.1) Khóa Luận Tốt Nghiệp Thị Thanh Vân K9K1 Phạm Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang Công Nghệ Sinh Häc Malt đại mạch Nghiền Bột malt Khoa Nguyên liệu thay (gạo) Nghiền Nước nấu Nước nấu Đường hóa Hồ hóa nấu Lọc đường enzym Bã malt Nấu dịch đường Tách bã hoa Chất đục Rửa bã Nước rửa Bã hoa Bã malt Xử lý dịch t/ă chăn ni Làm nguội dịch Men giống Lên men Men sữa 1.1.2.1 Các cơng đoạn a, Xay ngun liệu Gạo malt qua cân tự động sau nghiền nhỏ chuyển sang nồi nấu b, Nấu, đường hóa Bột gạo sau xay xong trộn với nước mềm đưa vào nồi nấu khuấy đều, đun hỗn hợp lên khoảng 500C sau bổ xung khoảng 5% lượng malt nhằn cung cấp enzym phục vụ cho q trình đường hóa Nâng Khãa Ln Tèt NghiƯp Thị Thanh Vân K9K1 Phạm Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang Khoa Công Nghệ Sinh Học nhit độ lên 850C dừng 10 phút nâng nhiệt độ lên 1000C, đun sơi 25 phút để cháo chín Tồn lượng malt cịn lại trộn với nước đưa vào nồi nấu, luc cháo bên nồi vừa chín, bơm từ từ khối dịch cháo sang nồi malt, nhiệt độ nồi đạt 650C, giữ nhiệt độ 60phút Sau nâng nhiệt độ lên 760C, giữ nhiệt độ phút, nhiệt độ tối ưu cho trình tạo dextrin Kết thúc trình dịch đường bơm sang nồi lọc c, Lọc dịch đường Mục đích q trình lọc bã malt, tách pha lỏng khỏi hỗn hợp để tiếp tục đưa sang trình sau Quá trình lọc gồm bước : Lọc dịch đường thu nước nha đầu Dùng nước nóng rửa bã để thu nước nha cuối d, Nấu hoa bia Sau lọc xong dich đường đưa sang nồi nấu với hoa houblon để tạo hương vị đặc trưng cho bia, nhiệt độ nồi nấu giữ 1000C e, Tách bã làm lạnh dịch đường Dịch đường sau nấu xong đưa sang thiết bị lắng xoáy đấytchs bã hoa, sau làm lạnh tới 160C, bổ sung khí O2 để khử trùng đưa sang thiết bị lên men g, Lên men chính, phụ Đây công đoạn quan trọng công nghệ sản xuất bia, trình lên men nhờ tác dụng men giống để chuyển hóa đường thành alcol etylic khí cacbonic Men C2H12O6 C2H5OH + 2CO2 Quá trình lên men gồm giai đoạn: - Lên men chính: diễn khoảng – ngày, kết thúc trình nhiệt độ hạ xuống cịn 40C, thu hồi nấm men Khãa Ln Tèt NghiƯp ThÞ Thanh Vân K9K1 Phạm Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang Khoa C«ng NghƯ Sinh Häc - Lên men phụ: Qía trình diễn chậm, thời gian từ – ngày, nhiệt độ lên men từ : 40C h, Lọc bia Bia làm nhờ trình lọc máy lọc ống với chất trợ lọc bột diatomit i, Đóng gói Bia thành phẩm nhà máy sau đạt tiêu chuyển sang phân xưởng để triết chai, lon hay keg 1.1.2.2 Tiêu tốn nguyên liệu cho lít bia thành phẩm STT Tên nguyên liệu, Đặc tính nhiên liệu Gạo malt 10 – 12 Đơn vị Số tính lượng kg 171,4 kg 0,86 % ẩm Hoa houblon hoa Nước m3 8–9 NaOH kg 2,86 P3 + Reecon + kg 0,357 Disoree Oxonia kg 0,143 Advantage plus kg 0,143 Chất trợ lọc kg 1,429 Than đá kg 80 – 90 10 Hơi Tấn 2,143 Diatomit Hiện trang môi trường nhà máy bia Sơ đồ cơng nghệ dịng thải q trình sản xuất nhà máy mơ tả sơ đồ( hình 1.2) Cơng nghệ sản xuất bia sinh nguồn thải khí thải, chất thải rắn, nước thải Khãa Ln Tèt NghiƯp 10 ThÞ Thanh Vân K9K1 Phạm Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang NghƯ Sinh Häc Khoa C«ng Thơng số kỹ thuật bể điều hịa (TK – 103) Thơng số Stt Đơn vị tính Giá trị Thời gian lưu nước Giờ 8.1 Kích thước bể L x W x H m 4.6m x 4m x 3.5m KT hữu dụng bể L x W x H m 4.6m x 4m x 3.3m Thể tích bể m3 74.1 Thể tích chứa nước m3 60.7 Vật liệu:CT3 sơn Epoxy sơn chống rỉ sơn màu trang trí Ghi chú: Trong L: Chiều dài bể W: Chiều rộng bể H: Chiều cao bể CT3: Thép Trong bể cịn có thiết bị kèm theo như: - Bơm nước thải (P01-01/02) Lưu lượng:10.8m3 /giờ Công suất :0.55kw Máy thổi khí Lưu lượng khí :Q=0.74m3/phút Áp suất: 4000mmAq Công Suất động cơ:0.86 kw Hệ thống phân phối khí Đĩa khuyếch tán khí Máy đo pH controller + Dải đo 0-:14 + Nhiệt độ làm việc từ 0-:1050c + Dải áp suất làm việc từ 0-:6.9 bar nhit 10000c Khoá Luận Tốt Nghiệp 58 Phạm Thị Vân - 9K1 Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang NghƯ Sinh Häc Khoa C«ng + Cổng kết nối với hệ bơm định lượng điều chỉnh pH nối với hệ điều khiển PLC Trong bể điều hòa lắp đặt máy đo pH có tác dụng kiểm tra độ pH đầu vào cuả nước thải cho q trình xử lý tiếp theo(xử lý yếm khí ) bể điều hòa gắn hệ thống dẫn lượng NaOH vào bể (có tác dụng trung hòa lượng nước thải trước vào bể UASB.) nâng pH nước thải lên 6.5-7.5 Kết quan trắc gía trị pH màu sắc lần sau: Ngày Giá trị pH 8/3/2011 6.8 Nước có màu đen,nhiều váng lên 15/3/2011 7.0 Nước có màu nâu,nhiều váng lên 6.91 Nước có màu đục,nhiều bọt váng 21/3/2011 Màu sắc nước thải 28/3/2011 6.95 Nước có màu đen,ít bọt váng 04/4/2011 7.93 Nước có màu nâu,nhiều bọt váng 11/4/2011 7.2 Nước có màu đen,nhiều bọt váng 18/4/2011 7.42 Nước có màu nâu,nhiều bọt lên 25/4/2011 7.31 Nước có màu đen,nhiều bọt váng 02/5/2011 7.5 Nước có màu nâu,nhiều bọt váng 09/5/2011 6.7 Nước có màu đen,nhiều bọt váng 16/5/2011 7.7 Nước có màu en,nhiu bt vỏng Khoá Luận Tốt Nghiệp 59 Phạm Thị Vân - 9K1 Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang NghƯ Sinh Häc Khoa C«ng 3.1.2 Nước thải bể yếm khí (UASB) Nhiệm vụ bể: Thực q trình xử lý sinh học yếm khí,sử dụng vi sinh vật yếm khí điều kiện khơng có oxi để phân hủy chất hữu hòa tan,làm giảm nồng độ COD,BOD… nước thải Yêu cầu pH đầu vào: pH>6.2 COD đầu vào : CODv =2250 mg/l BOD đầu vào : BODv=1500 mg/l Nhiệt độ đầu vào : 390c Nếu hiệu làm bể UASB nước thải nhà máy bia HADO 60% COD BOD đầu là: COD đầu ra: CODr =2250-2250*60%=900 mg/l BOD đầu ra: BODr=1500-1500*60%=600 mg/l Vậy lượng COD cần khử ngày G=180m3 x(2250-900)*10-3=243 kg/ngày Ghi : (*) Tính tốn dự phịng cao điểm Ta có thơng số bể UASB Thơng Số STT Đvị tính Giá trị Thời gian lưu nước Giờ Kthước bể L x W x H m Thể tích bể m3 99.36 Thể tích chứa nước m3 91.1 Tải trọng COD Vật liệu:CT3 sơn Epoxy,ngoài sơn chống rỉ sơn màu trang trí Kho¸ Ln Tèt NghiƯp 12.144 4.6m x 3.6m x 6.0 m Kg/m3ngy 60 2.025 Phạm Thị Vân - 9K1 Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang NghƯ Sinh Häc Khoa C«ng Các thiết bị kèm theo -Hệ thống phân phối nước thải Lưu lượng 7.5m3/h -Hệ thống thu váng bể UASB Lưu lượng 0.15m3/h -Hệ thống thu đốt khí biogas bể UASB Hoạt động bể UASB Nước thải bể điều hịa sau điều chỉnh pH(lên 6.5-:7) bơm P-02(chạy luân phiên) bơm sang bể UASB(TK-104) để bắt đầu trình xử lý sinh học kỵ khí Nước thải dẫn theo ống dẫn vào hệ thống phân phối diện tích đáy bể Nước thải từ lên với vận tốc v=0.9m/h Hỗn hợp bùn kị khí bể hấp phụ chất với vận tốc v=0.6m/h hữu hòa tan nước thải, phân hủy chuyển chúng thành khí CH4,CO2 H2O Các hạt bùn cặn bám vào bọt lên bề mặt làm xáo trộn gây dòng tuần hoàn cục lớp cặn lơ lửng Khi hạt cặn lên va phải chắn bị tách khỏi bọt khí vỡ ra, khí lên trên,qua cửa ngăn lắng Hạt bùn cặn ngăn lắng lắng xuống tuần hoàn trở lại vùng phản ứng yếm khí Nước thu vào máng đưa lên dẫn sang bể xử lý hiếu khí(xử lý cấp 2) Cịn khí biogas thu thùng chứa theo ống dẫn khí đốt ngồi Bùn bể hình thành vùng rõ rệt:Ở chiều cao khoảng ¼ tính từ đáy lên,lớp bùn hình thành hạt keo tụ nồng độ 3000mg /l gồm 7%, phía lớp bùn lớp bùn lơ lửng có nồng độ 1000-:5 bơng cặn chuyển động lớp bùn đáy bùn tuần hoàn từ ngăn lắng rơi xuống Bùn bể sinh khối đóng vai trị định việc phân hủy chuyển hóa chất hữu Nồng độ cao bùn hoạt bể cho phép làm việc với tải trọng chất hữu cao để hình thành khối mùn hoạt tính đủ nồng độ, làm việc có hiu qu thỡ 61 Khoá Luận Tốt Nghiệp Phạm Thị Vân - 9K1 Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang NghƯ Sinh Häc Khoa C«ng địi hỏi phải có thời gian vận hành khởi động dài ta phải lựa chọn vi khuẩn thích hợp tạo axit tạo mê tan để rút ngắn thời gian tạo bùn hoạt tính Nước thải sau xử lí qua bể UASB giảm khoảng (6070h) lượng BOD, CDD trước xử lí hiếu khí Vận tốc dịng nước chuyển động lên bể UASB khoảng 0,6- 0,9 (m/h) Ghi chú: (1): Dòng nước vào bể (2): Màng lọc (3): Cửa tuần hoàn (4): chắn (5): vào ngăn lắng (6): Máng dẫn nước sang bể Feroten (7): Vịi thu khí biogas (8): cửa xả bùn 3.1.3 Nước thải bể Aeroten Nhiệm vụ: Thực q trình xử lí sinh học hiếu khí, sử dụng vi sinh vật hiếu khí với bùn hoạt lơ lửng điều kiện cung cấp đẩy đủ oxy hòa tan làm giảm nồng độ BOD, COD… nước thải Ta có thơng số bể Aeroten Thơng số STT ĐV Tính Giá Trị Giờ 15.22 Thời gian lưu nước Kích thước bể L x W x H m 4.6m x 5m x 5.5m Thể tích bể m3 126.5 Thể tích chứa nước m3 115 VL: CT3 sơn phủ Epoxy, sơn chống rỉ sơn màu trang trí Ta có lưu lượng Q= 180 m3/ngày đêm -pH=6.2-7.6 Kho¸ LuËn Tèt Nghiệp 62 Phạm Thị Vân - 9K1 Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang Nghệ Sinh Học Khoa Công -Nhiệt độ nước thải trì bể 20-280c -Hàm lượng BODv vào bể Aeroten S0=600mg -Cặn lơ lửng đầu 15mg/l gồm có 65% cặn hữu phân hủy -Thời gian lưu bùn hoạt tính Oc=15 ngày -Nồng độ bùn hoạt tính lơ lửng X=3000mg/l -Độ tro bùn hoạt tính (đối với làm thống kéo dài) Z=0.35(65% bùn hoạt tính) -Hệ số sản lượng Y=0.6mg/lVSS/mg BOD -Hệ số phân hủy nội bào Kd =0.055 ngày -1 -Tải trọng khối,tính theo lượng BOD đơn vị thể tích Aeroten 0.08-:0.24 kg BOD5/m3.ngày -Nồng độ bùn hoạt tính tuần hồn Ct=10000 mg/l,trong C=7000mg/l cặn bay Hiệu làm (S0 - S) E= (600 – 10.58) = S0 x 100 = 98.2% 600 -Lượng cặn dư phải xả hàng ngaỳ sau hệ thống hoạt động ổn định Pxả =51.1 kg/ngày -Lượng bùn xả ngày Qw từ đáy bể lắng theo đường tuần hoàn bùn Qw =5.6m3/ngđ) -Hệ số tuần hồn bỏ qua lượng bùn hoạt tính tăng lên bể Lượng bùn tuần hoàn bể Aeroten Qt =5.6m3/h Lượng oxi cần thiết điều kiện thực tế OCt = 133(kg O2/ngđ) Lượng khơng khí cần :Qk =398(m3/giờ) Các thiết bị kèm theo Máy thổi khí bể Aeroten LT 0204-01/02 Kho¸ Ln Tèt NghiƯp 63 Phạm Thị Vân - 9K1 Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang Nghệ Sinh Học Khoa Công Lu lng 7.35 m3/min Cơng suất 9.57 kw Số vịng quay 1750 v/phút -Hệ thống phân phối khí bể Aeroten -Hệ thống phân phối nước bể Aeroten -Hệ thống thu nước bể Aeroten -Đĩa khuyếch tán bọt khí vào nước bể Aeroten Đường kính :225mm Lưu lượng :4.8 -7m3/h Nước thải sau xử lý qua bể UASB,nhờ chêch lệch mức nước mà nước từ bể UASB chảy tràn sang bể Aeroten Lúc chất lơ lửng số chất rắn chưa phải dạng hòa tan Các chât lơ lửng làm nơi vi khuẩn bám vào để cư trú,sinh sản phát triển dần thành hạt cặn Các hạt cặn to lơ lửng nước (đây bùn hoạt tính) Nó có màu nâu sẫm ,có chứa chất hữu hấp phụ từ nước thải nơi trú ngụ cho vi khuẩn ,cùng sinh vật bậc thấp khác nguyên sinh động vật Trong nước thải có chất hữu hịa tan, loại hợp chất dễ bị vi sinh vật phân hủy Ngồi ra, cịn có hợp chất hữu khó bị phân hủy chưa hòa tan, dạng keo có cấu trúc phức tạp nên cần vi khuẩn tiết enzim ngoại bào phân hủy thành chất đơn giản để thẩm thấu qua màng tế bào bị oxi hóa tiếp thành sản phẩm, cung cấp vật liệu cho tế bào sản phẩm cuối CO2 H2O Q trình oxi hóa chất hữu bể Aeroten trải qua giai đoạn -Giai đoạn 1: Tốc độ oxi hóa tốc độ tiêu thụ oxi Ở giai đoạn bùn hoạt tính hình thành phát triển nên cần có hàm lượng oxi lớn đế vi sinh vật sinh trưởng phát triển Nếu mơi trường đầy đủ dinh dưỡng vi sinh vật tăng lên theo cấp số nhân Nên lượng oxi tiờu th cao Khoá Luận Tốt Nghiệp 64 Phạm Thị Vân - 9K1 Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang NghƯ Sinh Häc Khoa C«ng -Giai đoạn 2:Vi sinh vật phát triển ổn định tốc độ tiêu thụ oxi gần thay đổi Ở giai đoạn chất bẩn hữu bị phân hủy nhiều -Giai đoạn 3:Tốc độ oxi hóa có chiều hướng giảm Đây giai đoạn oxi hóa muối amon Lưu ý: Sau oxi hóa 80-95%BOD nước thải ta phải khuấy đảo sục khí,nếu khơng bùn hoạt tính lắng xuống đáy,và lượng bùn cặn nhiều ta phải tách bớt bùn khỏi bể,vì không nước bị ô nhiễm thứ cấp Đồng thời ta phải ln kiểm sốt hàm lượng dinh dưỡng nitơ photpho + Nếu thiếu NH4+ kéo dài cản trở q trình sinh hóa cịn làm cho bùn hoạt tính khó lắng,các hạt bơng bị phồng lên trơi theo dịng nước làm cho nước khó chứa lượng lớn vi sinh vật,làm giảm tốc độ cường độ oxi hóa chúng + Nếu thiếu photppho vi sinh vật dạng sợi phát triển,và làm cho bùn hoạt tính lắng chậm giảm hiệt xử lý Như ta thấy thiếu nguồn dinh dưỡng ảnh hưởng tới cấu tạo, mức độ phát triển cấu trúc di truyền vi sinh vật Còn ta dùng lại bùn hoạt tính nhiều lần làm giảm hiệu xử lý nước thải 3.1.4 Nước thải bể lăng Nhiệm vụ : Tách bùn hoạt tính khỏi hỗn hợp nước thải,làm cho nguồn nước chảy tiếp sang bể khử trùng, đồng thời làm đặc bùn đáy bể đến nồng độ mong muốn để tuần hoàn phần bùn trở lại b Aeroten Khoá Luận Tốt Nghiệp 65 Phạm Thị Vân - 9K1 Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang NghƯ Sinh Häc Khoa C«ng Các thơng số liên quan đến bể lắng Thống số STT ĐV Tính Giá trị Giờ 4.48 Thời gian lưu nước Kích thước bể L x W x H m 3.5m x 3.5m x 5m Thể tích bể m3 61.25 Thể tích chứa m3 58.8 Vật liệu: Thép CT3 phủ Epoxy,ngoài phủ sơn chống rỉ * Các thiết bị kèm theo - Hệ thống phân phối nước vào Lưu lượng 3.65 m3/h Vật liệu PVC - Hệ thống thu nước chắn bọt Lưu lượng 2.08 m3/h Vật liệu PVC -Bộ hút váng Lưu lượng 0.15m3/h Vật liệu PVC -Bộ hút bùn tuần hoàn SP05-01/02 Lưu lượng 2m3/h Vật liệu Thép không gỉ ,nhựa PVC -Bơm bùn dư SP05-01 Lưu lượng 2m3/h Công suất 0.4 kw Vật liệu Gang * Đánh giá trạng nước b lng Khoá Luận Tốt Nghiệp 66 Phạm Thị Vân - 9K1 Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang NghƯ Sinh Häc Khoa C«ng Nước từ bể Aeroten sau xử lý ,nước tự chảy tràn sang bể lắng TK-106 diễn trình tách bùn hoạt tính nước thải qua xử lý sinh học ,lượng bùn hoạt tính phần lớn đựợc bơm tuần hồn trở lại bể hiếu khí Aeroten Lượng bùn dư lại bơm đến bể nén bùn TK-107 Còn nước thải sau lắng chảy sang bể khử trùng TK-108 để tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật gây bệnh cịn sót lại nước thải Khi tiến hành quan sát đo giá trị pH nước thải bể lắng :Ta quan sát thấy nước có độ trong,khơng cịn mùi Độ pH nước thải ổn định nằm khoảng 6.5 -8 Như nước đầu đạt quy chuẩn QCVN 24:2009/BTNMT,giá trị C cột B Nước thải dùng tưới tiêu đồng ruộng 3.2 Đánh giá tác động đến môi trường nước thải Để đánh giá chất lượng nước thải nhà máy trước xả thải cống thoát nước chung thành phố sở tài nguyên môi trương Hà Nội dã sử dụng phương pháp đánh giá bao gồm : -Phương pháp đo nhanh thông số trường -Phương pháp lấy mẫu phân tích so sánh xem nước thải đầu đạt cac quy chuẩn QCVN 24:2009/BTNMT ,giá trị C cột B hay chưa a Phương pháp đo nhanh thông số trường Kết đánh giá thay đối pH,nhiệt độ Nhận xét: Kết từ phương pháp đo nhanh thông số trường cho thấy giá trị pH nhiệt độ khơng có biến động nhiều -Giá trị pH bể lắng đạt 6.8 - 7.4 -Nhiệt độ nước thải bể lắng đạt từ 30 - 35 Khoá Luận Tốt Nghiệp 67 Phạm Thị Vân - 9K1 Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang NghƯ Sinh Häc Khoa C«ng Tuy nhiên nhiệt độ vào mùa sản xuất nhiều thường từ tháng đến tháng 10 có thay đổi thay đổi không đáng kể Nhiệt độ lên cao đến 500c b Phương pháp lấy mẫu phân tích so sánh Sau lấy mẫu nước thải trạm xử lý tập trung phân tích giá trị COD,BOD5,N,P ta thấy sau: Khi nhà máy sản xuất nhiều ,hệ thống xử lý khơng triệt để tiêu COD,BOD5 đơi cịn cao Cịn tổng N,P ổn định Nhưng nhìn chung nước thải đạt quy chuẩn cho phép Thông Đơn vị số pH Nước thải Nước thải Nước thải QCVN đầu vào sau bể sau bể 24:2009/BTNMT UASB Aeroten giá trị C cột B 6,7 – 7.93 6.5 – 7.3 6.5 - 5.5 – COD mg/l 200 - 2500 850 - 920 85 - 105 100 BOD5 mg/l 1300 – 450 - 610 35 - 55 50 1550 N(NH4+) mg/l 35 - 47 35 - 40 28 - 32 30 P(PO43-) mg/l 12 - 16 4.5 – 6.5 5.67 – 6.03 Nhận Xét: Sau nhà máy áp dụng công nghệ xử lý nước thải hệ thống xử lý liên hợp yếm khí hiếu khí,thì cho thấy hiệu khử BOD,COD hệ thống đạt tới 95% Ngoài hệ thống hoạt động ổn định,khả tự động hóa cao,giá thành hạ hợp khối cơng trình,tiết kiệm diện tích xây dựng chi phí xử lý Nâng cao hiệu kinh t cho cụng ty Khoá Luận Tốt Nghiệp 68 Phạm Thị Vân - 9K1 Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang NghƯ Sinh Häc Khoa C«ng 3.3 Đề xuất số giải pháp xử lý nguồn nước thải cơng ty có hiệu Nhìn chung nhà máy bia HaDo sau trình xử lý nước thải đầu đạt quy chuẩn QCVN 24:2009/BTNMT giá trị C cột B Tuy nhiên bên cạnh cịn nhiều vấn đề môi trường liên quan cần giải triệt để Sau số giải pháp : ♦ Giải pháp thứ : Hệ thống đường ống ,cống rãnh thoát nước nhà máy cần làm to (kích thước gấp 1.5 lần) Mục đích: Giúp cho việc nước từ xưởng sản xuất đến trạm xử lý trung tâm tốt hơn,nhanh hơn,khơng cịn tượng nước bị chảy tràn ngồi mặt đường công ty lúc sản xuất nhiều mùa mưa tới Nước làm mát thiết bị (nếu khơng tham gia vào chu trình hở) nước mưa khơng ô nhiễm thải vào hệ thống riêng sử dụng Nước mưa bị ô nhiễm đưa đến trạm xử lý Nước có nồng độ nhiễm bẩn cao hay có chất nhiễm đặc biệt thu gom riêng Cần có bể chứa nước mùa giơng bão đến mùa sản xuất nhiều để chứa nước thải vài ,thậm trí vài ngày hệ thống xử lý chưa kịp Nước trước vào xử lí sinh học cần phải làm đồng bể điều hòa bể điều hòa phải đủ lớn để dự trữ nước vài giờ, có vài ngày Ta phải thường xuyên kiểm tra tỉ lệ BOD5:N:P bể để điều chỉnh tỷ lệ đảm bảo 100:5:1 để nồng độ N P có nước thải để việc xử lý có hiệu Kho¸ Ln Tốt Nghiệp 69 Phạm Thị Vân - 9K1 Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang Nghệ Sinh Học Khoa C«ng Đồng thời phải cần lưu ý đển giá trị pH, nhiệt độ bổ sung giống vi khuẩn bể, để tạo bùn hoạt tính tốt giữ nồng độ bùn thích hợp bể xử lí ♦ Giải pháp thứ 2: Để tăng hiệu xử lí nước thải tốt ( đặc biệt việc xử lí BOD , COD, N, P tốt hơn) ta có biện pháp như: Loại bỏ COD xử lí bậc 3: + Hấp phụ than hoạt tính hay chất hấp phụ khác Nếu thêm bột than hoạt tính với liều lượng 10 – 50g/m3 nước thải giai đoạn xử lí sinh học hiếu khí với bùn hoạt tính Đưa than vào giai đoạn có hai mục đích: giảm mẫu nhiễm chất hữu khơng có khả phân hủy sinh học COD chất độc hại vi khuẩn gây Tăng khối lượng riêng bùn hoạt tính, dễ dang cho việc lắng bùn + Hoặc dùng chất oxy hóa mạnh: Clo, Ozon Lọai bỏ N: Để thu hiệu xuất loại bỏ N sinh học cao trạm xử lí phải đưa thêm vào bể thống khí vùng thiếu khí (anoxic) Vùng thiếu khí nhận bùn tuần hồn từ bể lắng Bùn trộn với bùn hồi lưu khơng sục khí Hiệu xuất loại N sinh học thêm phương pháp đạt tới 95% điều kiện tối ưu Loại bỏ P: Có thể dùng vơi kết tủa P, muối kết tủa thiết bị cô đặc thay cho phần bùn hồi lưu, sau phần bùn cịn lại cho tuần hồn va kích thích đồng hóa P bùn hoạt tính bể làm thống khí ( bể Aeroten) ♦ Giải pháp thứ 3: Xử lí bùn cặn sau q trình xử lí nước thải - Bùn cặn nhà máy hỗn hợp nước, cặn lăng có chứa nhiều chất hữu có khả phân hủy, dễ thối rữa có vi khuẩn gây độc hại cho Kho¸ Luận Tốt Nghiệp 70 Phạm Thị Vân - 9K1 Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang Nghệ Sinh Học Khoa C«ng mơi trường Do để tận dụng tối đa nguồn thải từ bùn, bùn sau trình xử lí đem sấy khơ máy ép chân khơng, thiết bị sấy khơ, sau xử dụng làm phân bón, làm chất đốt - Đối với khí metan, sau q trình xử lí yếm khí ta thu hồi để làm chất đốt Kho¸ Luận Tốt Nghiệp 71 Phạm Thị Vân - 9K1 Tr-ờng Đại Học Nông Lâm Bắc Giang Nghệ Sinh Học Khoa C«ng Kết luận Việc đánh giá trạng nguồn nước thải nhà máy bia HaDo thời gian vừa qua, giúp em tìm hiểu phần tình trạng nhiễm biện pháp xử lí nước thải nói chung nước thải nhà máy nói riêng Q trình đánh giá địi hỏi người kĩ thuật viên phải có kiến thức tổng hợp sâu rộng, không giới hạn chuyên môn mà cịn liên quan tới mơi trường Hiện ngành công nghệ sản xuất bia ngày phát triển, nâng cao hiệu sản xuất, điều có nghĩa nguồn thải tạo nhiều mơi trường Do việc xử lí nước có hàm lượng ô nhiễm cao nước thải nhà máy bia thách thức lớn Là sinh viên ngành cơng nghệ sinh học em có nguyện vọng tìm hiểu lĩnh vực đầy mẻ khó khăn Em mong thời gian không xa ngành công nghệ xử lí nước thải phát triển mạnh mẽ nhằm kiểm sốt thực trạng nhiễm mơi trường nước thải gây Một môi trường tiền phát triển lớn mạnh đất nước Đề nghị: - Hiện khối lượng nước thải ngày tăng lên dẫn tới tải công suất số thiết bị xử lí nước thải bị chảy tràn đường cơng ty Vì cơng ty cần phải sửa lại hệ thống đường ống nước cần có thêm bể chứa - Mặc dù công ty thành lập vào sản xuất lâu, chưa có cán chun trách mơi trường hay xử lí lĩnh vực nước thải Nên cơng ty cần phải đào tạo cán chuyên trách môi trường Khoá Luận Tốt Nghiệp 72 Phạm Thị Vân - 9K1