đánh giá thực trạng công nghệ và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải ngành sản xuất bia

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN *** NGUYỄN TÚ OANH ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG CÔNG NGHỆ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƢỚC THẢI NGÀNH SẢN XUẤT BIA LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội, 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN *** NGUYỄN TÚ OANH ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG CÔNG NGHỆ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƢỚC THẢI NGÀNH SẢN XUẤT BIA Chuyên ngành: Khoa học Môi trƣờng Mã số: 60440301 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Ngô Thị Lan Phƣơng Hà Nội, 2014 LỜI CẢM ƠN Trong trình nghiên cứu đề tài, tác giả có nhiều cố gắng luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót mong góp ý chân thành thầy cô bạn Nhân dịp này, xin chân thành cảm ơn Bộ môn Công nghệ môi trường – Khoa Môi trường (Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội), Trung tâm Kiểm định mơi trường – Cục Cảnh sát Phịng chống tội phạm môi trường - Bộ Công an tạo điều kiện giúp đỡ để luận văn hồn thành Đặc biệt, tơi xin tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Ngô Thị Lan Phương, người tận tình hướng dẫn, góp ý suốt q trình thực hồn thành luận văn Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Học viên Nguyễn Tú Oanh MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH BIA 1.1 Tổng quan ngành công nghiệp bia 1.1.1 Tổng quan ngành công nghiệp bia giới 1.1.2 Tổng quan ngành bia Việt Nam 1.2 Quy trình sản xuất bia 1.2.1 Nguyên liệu sản xuất bia 1.2.2 Quy trình sản xuất bia 11 1.3 Nguồn đặc trƣng nƣớc thải ngành sản xuất bia 16 1.3.1 Các nguồn thải từ nhà máy bia: 16 1.3.2 Thành phần tính chất nƣớc thải nhà máy bia 16 1.4 Các biện pháp giảm thiểu nƣớc thải 19 1.4.1 Phân luồng dòng thải 19 1.4.2 Xử lý làm mát nƣớc làm lạnh tuần hoàn 20 1.4.3 Xử lý nƣớc thải sản xuất 20 1.4.4 Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải sản xuất bia 22 1.4.5 Xử lý nƣớc thải số nhà máy bia giới .32 1.5 Đánh giá công nghệ môi trƣờng 35 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 38 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu .38 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 50 3.1 Xử lý nƣớc thải nhà máy sản xuất bia 50 3.1.1 Xử lý nƣớc thải nhà máy bia Hà Nội - Hải Phòng 50 3.1.2 Xử lý nƣớc thải nhà máy bia Sài Gòn - Phú Thọ .57 3.1.3 Xử lý nƣớc thải nhà máy bia Việt Hà 64 3.1.4 Xử lý nƣớc thải nhà máy đồ uống NADA - Nam Định 71 3.2 Đánh giá công nghệ xử lý nƣớc thải 77 3.2.1 So sánh hiệu xử lý nhà máy nghiên cứu 77 3.2.2 Công nghệ xử lý nƣớc thải nhà máy bia Việt Nam 84 3.2.3 Tính tốn đề xuất cơng nghệ xử lý 86 3.2.4 Đề xuất số giải pháp khác 97 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 PHỤ LỤC 102 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Sản lƣợng bia khu vực năm 2011 Bảng 1.2 Cạnh tranh thƣơng hiệu bia nƣớc Việt Nam 2010 .8 Bảng 1.3 Thành phần hóa học malt đại mạch 10 Bảng 1.4 Thành phần nƣớc thải số khâu sản xuất bia 17 Bảng 1.5 Thành phần tính chất nƣớc thải số nhà máy bia nƣớc ngồi 17 Bảng 1.6 Đặc điểm nƣớc thải bia 18 Bảng 1.7 Thông số thiết kế bể UASB .26 Bảng 1.8 Thành phần đặc trƣng nƣớc thải nhà máy JWM - Perth .33 Bảng 1.9 Thành phần đặc trƣng nƣớc thải xử lý nhà máy JWM - Perth .35 Bảng 3.1 Thành phần đặc trƣng nƣớc thải nhà máy bia Hà Nội - Hải Phòng trƣớc xử lý 52 Bảng 3.2 Thành phần đặc trƣng nƣớc thải nhà máy bia Hà Nội – Hải Phòng sau xử lý 53 Bảng 3.3 Thành phần đặc trƣng nƣớc thải bia Sài Gòn - Phú Thọ 59 Bảng 3.4 Thành phần đặc trƣng nƣớc thải bia Sài Gòn - Phú Thọ 60 Bảng 3.5 Thành phần đặc trƣng nƣớc thải bia Việt Hà trƣớc xử lý 66 Bảng 3.6 Thành phần đặc trƣng nƣớc thải bia Việt Hà sau xử lý .66 Bảng 3.7 Thành phần đặc trƣng nƣớc thải nhà máy NADA trƣớc xử lý 73 Bảng 3.8 Thành phần đặc trƣng nƣớc thải nhà máy NADA sau xử lý 73 Bảng 3.9 So sánh hiệu xử lý chất ô nhiễm công nghệ xử lý nhà máy 83 Bảng 3.10 Một số tính chất nƣớc thải nhà máy bia với công suất nƣớc thải dƣới 100 đến 300 m3 /ngày 89 Bảng 3.11 Các tiêu thiết kế hệ aeroten hoạt động gián đoạn (SBR) 92 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sản lƣợng bia từ năm 2000 - 2012 .5 Hình 1.2 Thị trƣờng bia Việt Nam 2010 .6 Hình 1.3 Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất bia 15 Hình 1.4 Hàm lƣợng COD, BOD, SS nƣớc thải số nhà máy bia .19 Hình 1.5 Sơ đồ dịng thải nhà máy bia .21 Hình 1.6 Bể UASB 25 Hình 1.7 Bể SBR 26 Hình 1.8 Quy trình hoạt động bể SBR .28 Hình 1.9 Sơ đồ nguyên lý xử lý nƣớc thải sở sản xuất bia có quy mơ nhỏ xử lý nƣớc thải nhỏ 30 Hình 1.10 Sơ đồ nguyên tắc xử lý nƣớc thải nhà máy bia có cơng suất nƣớc thải nhỏ 31 Hình 1.11 Dây chuyền công nghệ nấu bia chung 32 Hình 1.12 Sơ đồ xử lý nƣớc thải nhà máy bia Úc 33 Hình 3.1 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất bia Hà Nội – Hải Phòng 51 Hình 3.2 Sơ đồ cơng nghệ trạm xử lý nƣớc thải bia Hà Nội – Hải Phòng 56 Hình 3.3 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất bia Sài Gịn – Phú Thọ .58 Hình 3.4 Sơ đồ công nghệ trạm xử lý nƣớc thải bia Sài Gịn – Phú Thọ 63 Hình 3.5 Sơ đồ công nghệ sản xuất bia Việt Hà 65 Hình 3.6 Dây chuyền xử lý nƣớc thải nhà máy bia Việt Hà .70 Hình 3.7 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất bia nhà máy đồ uống NADA 72 Hình 3.8 Dây chuyền xử lý nƣớc thải nhà máy NADA 76 Hình 3.9 So sánh tiêu nhiễm nƣớc thải nhà máy trƣớc xử lý 78 Hình 3.10 So sánh tiêu ô nhiễm sau xử lý nhà máy .80 Hình 3.11 So sánh hiệu xử lý chất ô nhiễm nhà máy 82 Hình 3.12 Sơ đô hệ thống xử lý UASB kết hợp thiết bị lọc dịng 88 Hình 3.13 Sơ đồ công nghệ UASB kết hợp bể SBR 90 Hình 3.14 Sơ đồ cơng nghệ UASB kết hợp hiếu khí aeroten 93 MỞ ĐẦU Bia loại nƣớc giải khát đƣợc ƣa chuộng với giá trị dinh dƣỡng cao phù hợp với nhiều đối tƣợng khách hàng, ngành cơng nghiệp bia trở thành ngành công nghiệp phát triển nhiều nƣớc giới Bia đƣợc sản xuất Việt Nam cách 100 năm nhà máy bia Sài Gòn nhà máy bia Hà Nội Hiện nhu cầu thị trƣờng, thời gian ngắn, ngành sản xuất bia có bƣớc phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tƣ mở rộng nhà máy bia có từ trƣớc xây dựng nhà máy bia thuộc trung ƣơng địa phƣơng, nhà máy liên doanh với hãng bia nƣớc ngồi Cơng nghiệp sản xuất bia ngành tạo nguồn thu lớn cho ngân sách nhà nƣớc có hiệu kinh tế, năm qua sản xuất bia có bƣớc phát triển nhanh Do mức sống tăng, mức tiêu dùng bia ngày cao Các sở sản xuất nƣớc ngày tăng nhanh theo thống kê nƣớc ta có khoảng 350 sở sản xuất bia Tổng lƣợng bia sản xuất nƣớc ta năm 2010 khoảng 2,59 tỷ lít/năm, năm 2011 khoảng 2,63 tỷ lít/năm Bình qn lƣợng bia tăng 11 - 15% năm [1] Công nghiệp sản xuất bia tạo nên lƣợng lớn nƣớc thải xả vào môi trƣờng Hiện lƣợng nƣớc thải tạo thành trình sản xuất bia 8-14 lít nƣớc thải/ lít bia, phụ thuộc vào cơng nghệ loại bia sản xuất Đặc tính nƣớc thải cơng nghiệp bia có chứa nhiều chất hữu dễ chuyển hóa sinh học với tỷ lệ BOD COD cao (BOD = 2000 - 3000 mg/l, COD = 4000 - 5000 mg/l), hàm lƣợng nitơ, photpho, nhƣ chất rắn lơ lửng cao, chủ yếu hợp chất gluxit, protein, axit hữu chất phụ gia Vì loại nƣớc thải cần phải xử lý trƣớc xả nguồn nƣớc tiếp nhận (Trích dẫn ĐTM nhà máy Việt Hà) Hiện cở sản xuất bia phân bố khắp nƣớc trừ số công ty sản xuất với số lƣợng lớn có đầu tƣ hệ thống xử lý nƣớc thải, hầu hết sở nhỏ không đầu tƣ đầu tƣ hệ thống xử lý sơ sài, nƣớc thải thải trực tiếp hệ thống nƣớc cơng cộng khơng qua xử lý làm ô nhiễm nguồn nƣớc mặt nhƣ nguồn nƣớc ngầm địa phƣơng Nƣớc thải không qua xử lý dƣới tác động điều kiện môi trƣờng vi sinh vật phân huỷ gây mùi hôi thối, độ đục, phú dƣỡng hố nguồn nƣớc, nhiễm hữu cơ, mùi hôi ảnh hƣởng đến hệ thống cống thốt, hệ sinh thái thuỷ vực, gây nhiễm nguồn tiếp nhận, cảnh quan môi trƣờng hệ sinh thái thực vật khu vực Nƣớc thải bao gồm nhiều loại đƣợc thải từ nhiều công đoạn khác nhƣng chủ yếu từ phân xƣởng nấu, đƣờng hoá, lên men, lọc, chiết bia Dòng thải phát sinh từ nƣớc rửa vệ sinh thiết bị, chai, sàn nhà, bom, keg Đây dịng thải cần xử lý triệt để Chính lý việc đánh giá trạng hiệu hệ thống công nghệ xử lý nƣớc thải ngành công nghiệp tiền đề cho việc đƣa đề xuất áp dụng cơng nghệ xử lý nƣớc thải có hiệu cao Với mục đích tơi tiến hành đề tài “Đánh giá thực trạng công nghệ đề xuất giải pháp nâng cao hiệu xử lý nước thải ngành sản xuất bia” với mục tiêu nội dung nghiên cứu gồm: * Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá hiệu xử lý nƣớc thải sản xuất bia hệ thống xử lý nƣớc thải số công ty sản xuất bia làm sở đề xuất công nghệ phù hợp tăng hiệu hoạt động xử lý nƣớc thải * Nội dung nghiên cứu - Tổng quan chung ngành công nghiệp bia giới Việt Nam - Hiện trạng xử lý nƣớc thải số nhà máy bia: Hà Nội – Hải Phòng; Sài Gòn – Phú Thọ; Việt Hà NADA - Đánh giá công nghệ hiệu xử lý hệ thống xử lý nƣớc thải nhà máy sản xuất bia lựa chọn - Đề xuất công nghệ xử lý phù hợp nhà máy bia CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH BIA 1.1 Tổng quan ngành công nghiệp bia 1.1.1 Tổng quan ngành công nghiệp bia giới Bia (beer) đồ uống có rƣợu nhẹ đƣợc chế biến chủ yếu từ đại mạch nảy mầm (thóc malt), hoa bia (houblon), nguyên liệu phụ gạo, ngơ nƣớc Bia ngành có lợi nhuận cao nên trở thành ngành công nghiệp tiêu dùng quan trọng,có mức tăng trƣởng cao Ngày khơng nƣớc giới không sản xuất tiêu thụ bia Bia khơng phải hàng hóa thiết yếu, nhu cầu tiêu thụ bia phụ thuộc nhiều vào khả kinh tế, thị hiếu tiêu dùng Trong giai đoạn nay, khủng hoảng kinh tế làm cho lƣợng doanh số từ bia thị trƣờng giới giảm Trong thập kỷ qua sản lƣợng bia giới tăng khoảng 35,6% Các nƣớc có sản lƣợng lớn Trung Quốc, Nga Brazil Việt Nam, Ukraina Trung Quốc có mức tăng trƣởng cao mƣời năm qua, lần lƣợt 240,4%; 132,9% 118% Năm 2011, sản lƣợng bia giới đạt 192.710 triệu lít, tăng 3,7% so với 2010 Bảng 1.1: Sản lƣợng bia khu vực năm 2011 Tỷ trọng toàn Tăng trƣởng so cầu (%) với năm 2010 (%) 66.536.066 34,54 8,6 Châu Âu 54.751.700 28,41 0,2 Châu Mỹ la tinh 31.748.800 16,47 3,1 Khu vực Bắc Mỹ 24.497.317 12,71 -1,5 Châu Phi 11.530.600 5,98 7,5 Còn lại 3.620.800 1,88 0,3 Tổng 192.712.283 100,00 3,7 Khu vực Sản lƣợng (1000 lít) Châu Á (Nguồn: Kirin Holdings Reasearch) Mức tiêu dùng Bia giới cao, bình quân đạt: 22 lít/ngƣời/năm; nƣớc Đức, Bỉ, Anh, Úc có mức tiêu thụ bình qn từ: 100 – 140 lít/ngƣời/năm Năm bể kỵ khí chứa hàm lƣợng mêtan cao đƣợc dẫn lên đốt đốt khí tự động đặt bể Qua khảo sát điều tra, nhà máy bia Hà Nội - Hải Phòng với cơng suất nƣớc thải 1500 m3/ngày.đêm Với tính chất nƣớc thải hàm lƣợng hữu cao, tỷ lệ BOD5/COD = 0,6-0,8, thành phần chất dinh dƣỡng nitơ phốt cao, nhà máy sử dụng công nghệ UASB kết hợp cơng nghệ sinh học hiếu khí Aeroten Công nghệ xử lý cho trạm xử lý nƣớc thải tập trung nhà máy Bia Hà Nội - Hải Phòng sau xử lý đạt quy chuẩn xả thải Việt Nam QCVN40:2011/BTNMT, loại B Các loại khí đốt tạo thành trình xử lý nƣớc thải ổn định bùn đƣợc thu gom, xử lý sử dụng làm nhiên liệu (phụ lục: cơng trình trạm xử lý nước thải nhà máy bia Hà Nội- Hải Phòng) Các tiêu kinh tế trạm xử lý nƣớc thải [8] Chi phí quản lý, vận hành: 2.366.275 đ/ngày (hai triệu ba trăm sáu mƣơi sáu nghìn hai trăm bảy mƣơi năm đồng) Trong đó: Điện tiêu thụ: 1.546.775 đ/ngày (một triệu năm trăm bốn mƣơi sáu nghìn bảy trăm bảy mƣơi năm đồng) Lƣơng công nhân (3 ngƣời): 150.000 đ/ngày (một trăm năm mƣơi nghìn đồng) Chi phí hóa chất: 495.500đ/ngày (bốn trăm chín lăm nghìn năm trăm đồng) Chi phí bảo trì, bảo dƣỡng thiết bị: 167.000 đ/ngày (một trăm sáu bảy nghìn đồng) Chi phí xử lý m3 nƣớc thải: 2.366.275/1500 = 1.577 đ/m3 (một nghìn năm trăm bảy mƣơi bảy đồng) (Chi phí đƣợc tính hệ thống hoạt động hết cơng suất 1500m3/ngày.đêm) d Kết luận Do tính chất, thành phần nƣớc thải nhà máy bia ổn định nên việc áp dụng phƣơng pháp xử lý bùn kỵ khí lơ lửng phù hợp với nồng độ chất hữu ban đầu dòng nƣớc thải nhà máy bia 95 Công nghệ UASB kết hợp với thiết bị lọc dòng liên tục (đối với nƣớc thải có cơng suất từ dƣới 100 đến 300 m3/ngày) hệ thống đƣợc thiết kế đơn giản thấp so với hệ thống khác không cần sử dụng hệ thống hiếu khí tiết kiệm lƣợng cho nhà máy Hệ thống hoạt động ổn định, nƣớc thải đạt loại A theo QCVN 40: 2011/BTNMT Chi phí nƣớc thải thấp, tiết kiệm đƣợc diện tích đất Tuy nhiên phƣơng pháp áp dụng đƣợc với công suất nƣớc thải nhỏ từ 100 đến 300m3/ngày Công nghệ UASB kết hợp với bể SBR Nƣớc thải đầu tốt, trình lắng bùn điều kiện tĩnh nên hiệu lắng tốt khơng cần tuần hồn bùn Phƣơng pháp không cần bể lắng đợt hai nên tiết kiệm đƣợc diện tích đất Có thể loại bỏ đƣợc N, P điều chỉnh đƣợc q trình hiếu khí, thiếu khí, kỵ khí bể việc thay đổi chế độ cung cấp oxy Tuy nhiên, phƣơng pháp có hiệu với nƣớc thải có cơng suất nhỏ, phải ln kèm có hai bể kèm với bể điều hịa Cơng nghệ sinh học kỵ khí UASB kết hợp cơng nghệ sinh học hiếu khí Aeroten Bể lọc sinh học kỵ khí UASB hiếu khí AEROTEN cơng nghệ kinh điển đƣợc sử dụng hiệu để xử lý nƣớc thải ngành công nghiệp Việt Nam Các bể xử lý đƣợc xây dựng khối, chung vách với nên giảm đƣợc chi phí xây dựng tiết kiệm đƣợc ống & phụ tùng Công nghệ đƣợc xây dựng với bể phần lớn đƣợc xây nửa chìm nửa nổi, diện tích mặt thống nhỏ nên dễ kiểm sốt khống chế mùi phát sinh từ q trình xử lý sinh học Chi phí vận hành thấp, dễ dàng bảo hành bảo trì Qua phân tích trên, nƣớc thải có cơng suất nhỏ bể SBR hiệu , khả xử lý N, P cao, tiết kiệm diện tích, hoạt động theo mẻ phù hợp với lƣu lƣợng nƣớc thải thấp hay không ổn định Cịn bể Aeroten phải chạy liên tục, tốn lƣợng, ảnh hƣởng đến cảm quan chung quanh Bể Aeroten vận hành đơn giản bể SBR → Công nghệ phù hợp: 96 - Đối với nƣớc thải có cơng suất từ dƣới 100 đến 300 m3/ngày: cơng nghệ UASB kết hợp với thiết bị lọc dịng liên tục - Đối với nƣớc thải có cơng suất từ dƣới 100 đến 1500 m3/ngày: + Công nghệ UASB kết hợp với bể SBR: phù hợp với sở sẵn sàng bỏ chi phí ban đầu cao để xây dựng, tiết kiệm chi phí vận hành, hiệu qủa xử lý cao + Công nghệ sinh học kỵ khí UASB kết hợp cơng nghệ sinh học hiếu khí Aeroten: chi phí xây dựng tiết kiệm, vận hành đơn giản, bể Aeroten vận hành tốn hiệu thấp so với bể SBR, hiệu xử lý không đồng đều, phù hợp với nhà máy đƣợc xây dựng khu cơng nghiệp có hệ thống xử lý nƣớc thải chung 3.2.4 Đề xuất số giải pháp khác - Sử dụng công nghệ sản xuất tiết kiệm nhiên liệu đầu vào - Thƣờng xuyên kiểm tra máy móc, thay máy móc cũ thiết bị đảm bảo hơn, tránh rị rỉ thất nhiên liệu - Thƣờng xun kiểm soát hiệu trạm xử lý nƣớc thải, tính tốn kỹ lƣợng hóa chất sử dụng cho cơng tác xử lý nƣớc thải với mục đích tránh lãng phí nhiên liệu giảm độc tố nƣớc thải đầu - Xử lý triệt để bùn cặn sau q trình xử lý nƣớc thải cách sấy khơ, ép khơ làm phân bón làm chất đốt tránh gây rò rỉ từ bùn cặn làm ảnh hƣởng tới mơi trƣờng xung quanh - Đối với khí metan sau q trình xử lý yếm khí sử dụng làm nguyên liệu đốt cho lò vừa tiết kiệm nhiên liệu, vừa tránh ảnh hƣởng tới môi trƣờng khơng khí 97 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ Kết luận Trên sở tìm hiểu tình hình sản xuất bia nhà máy bia khu vực Hà Nội lân cận, đề tài “Đánh giá thực trạng công nghệ đề xuất giải pháp nâng cao hiệu xử lý nước thải ngành sản xuất bia” khảo sát số lƣợng, thành phần, tính chất nƣớc thải số nhà máy tỉnh phía Bắc nhƣ sau - Đánh giá đƣợc đặc trƣng nƣớc thải sản xuất bia tỷ lệ BOD COD cao (BOD = 2000- 3000 mg/l, COD = 3000 - 5000 mg/l), chất rắn lơ lửng cao (SS = 200 – 300mg/L), hàm lƣợng nitơ, photpho, độ pH cao, nhiệt độ cao - So sánh công nghệ xử lý nhà máy bia: Hà Nội – Hải Phòng, Sài Gòn – Phú Thọ, Việt Hà; NADA nhằm đánh giá đƣợc hiệu xử lý nƣớc thải nhà máy trƣớc xả thải môi trƣờng - Sau triển khai nghiên cứu lý thuyết cơng trình thực để đề xuất số dây chuyền công nghệ xử lý nƣớc thải phù hợp cho nhà máy bia có cơng suất nƣớc thải nhỏ từ 100 m3/ngày đến 1500 m3/ngày Các dây chuyền công nghệ ứng với yêu cầu, lựa chọn đƣợc hai phƣơng pháp hoàn toàn phù hợp, mang lại ổn định cao lƣu lƣợng nồng độ nƣớc thải là: + Đối với nƣớc thải có công suất từ dƣới 100 đến 300 m3/ngày công nghệ xử lý UASB kết hợp với thiết bị lọc dòng liên tục với ƣu điểm: ổn định, thiết kế đơn giản so với hệ thống khác, tiết kiệm lƣợng cho nhà máy, nƣớc xả vào nguồn nƣớc mặt phù hợp với tiêu chuẩn quy định + Đối với nƣớc thải có cơng suất từ 300 đến 1500 m3/ngày công nghệ xử lý UASB kết hợp với SBR với ƣu điểm: hiệu cao, ổn định, tự động hóa đƣợc, cơng trình dễ hợp khối, xử lý N, P tốt phù hợp với xử lý nƣớc thải có cơng suất nhỏ Nhƣợc điểm: trình vận hành yêu cầu ngƣời vận hành phải có trình độ 98 Kiến nghị Qua điều tra khảo sát thực trạng công nghệ xử lý nƣớc thải nhà máy sản xuất bia vừa nhỏ cho thấy vấn đề môi trƣờng đƣợc nhà máy quan tâm xử lý, nhiên điều kiện kinh tế, quy mô sản xuất không lớn, hệ thống công nghệ đƣợc xây dựng từ lâu nên hiệu xử lý chƣa đạt tiêu chuẩn, cần có đƣợc biện pháp cải thiện công nghệ phù hợp với công suất nƣớc thải phù hợp để đạt hiệu nhƣ mong muốn Đề tài cần đƣợc nghiên cứu sâu công nghệ xử lý nƣớc thải để có khả xử lý mang lại hiệu cao hơn, đơn giản trình vận hành, tiết kiệm đất, tiết kiệm chi phí đầu tƣ để khơng áp dụng cho nhà máy bia có cơng suất nhỏ mà cịn cho nhà máy bia có cơng suất lớn hơn, mang lại hiệu lợi ích kinh tế 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Cơng ty chứng khốn CIMB – Vinashin (2013), Báo cáo ngành sản xuất bia 2013 Nguyễn Thị Hà (2008), Bài giảng Công nghệ môi trường, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên Trần Đức Hạ (1995), Báo cáo đề tài NCKH B94-34-06- Mơ hình trạm xử lý nước thải công suất nhỏ điều kiện Việt nam Trƣờng Đại học Xây dựng, Hà Nội Trần Đức Hạ (2002), Báo cáo đề tài NCKH B2002- 34- 30 Nghiên cứu đề xuất công nghệ xử lý nước thải sản xuất bia địa phương Trƣờng Đại học Xây dựng, Hà Nội Trần Đức Hạ (2006), Xử lý nước thải sinh hoạt quy mô nhỏ vừa, NXB Khoa học Kỹ thuật Trần Đức Hạ, Nguyễn Văn Tín (2002), ”Xử lý nước thải nhà máy bia theo mơ hình lọc ngược kỵ khí – Aeroten hoạt động gián đoạn”, Hội nghị Khoa học Công nghệ Đại học Xây dựng lần thứ 14 Hoàng Huệ (2005), Xử lý nước thải, NXB Xây dựng, Hà Nội Nhà máy bia Hà Nội – Hải Phòng(2013), Hồ sơ kỹ thuật công nghệ xử lý nước thải cơng ty bia Hà Nội – Hải Phịng Nhà máy bia Việt Hà (2011), Báo cáo đánh giá tác động môi trường sở sản xuất bia 254 Minh Khai Hà Nội 10 Nhà máy bia Việt Hà (2013), Hồ sơ kỹ thuật công nghệ xử lý nước thải công ty bia Việt Hà 11 Nhà máy bia Sài Gòn- Phú Thọ (2013), Hồ sơ kỹ thuật công nghệ xử lý nước thải công ty bia Sài Gòn- Phú Thọ 100 12 Nhà máy đồ uống NADA (2007), Báo cáo xả nước thải vào nguồn nước nhà máy đồ uống NADA Nam Định 13 Hồ Sƣởng (1992),Công nghệ sản xuất bia, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 14 Nguyen Van Viet, Tran Dinh Thanh, Nguyen Thi Thu Vinh (2002), “ Xử lý nƣớc thải nhà máy bia có sử dụng UASB kết hợp với thiết bị dòng liên tục”, Hội Nghị IGB) TIẾNG ANH 15 ActewAGL, CRANOSTM Wastewater Treatment Plant Operating Instructions Manual 16 Andrew J Fratianni (2002), “ Hệ thống xử lý nƣớc thải nhà máy bia Blue Ribbon Noble, Zhaoquing, Quảng Đông Trung Quốc”, Hội Nghị IGB, tr 269271 17 American Public Health Association (1992), Standard Methods of Water and Wastewater Analysis, New york 18 Australian Government Analytical Laboratoies (2001), Report of Analysis No RN2677097, 18 December 19 Degremont, Water Treatment Handbook, Paris, 1979 20 Hawker, H.A (1963), The Ecology of WasteWater Treatment, Pergamon, Oxford 21 Mark.J.Hammer (1996), Water and Wastewater Technology, Prentice Hall International, Inc 22 M.C.Veiga, R Mendez and J.M.Lema (1994), “ Anaerobic treatment of tuna processing wastewater”, Wat.Sci.tech Vol30, No12, pp 425- 432 23 Gray, N.F (2004), Biology of Waste water Treatment, Imperial College Press 24 U.Austermann- Haun and C.F.Seyfried (1994), “Experiences gained ih the operation of anaerobic treatment plants in Germany”, Wat Sci.Tech Vol 30, No12, pp 415- 424 101 PHỤ LỤC PHỤ LỤC – GIÁ TRỊ C CỦA CÁC THÔNG SỐ Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP QCVN 40: 2011/ BTNMT TT Thông số Đơn vị Giá trị C A B C 40 40 Pt/Co 50 150 - đến 5,5 đến o Nhiệt độ Màu pH BOD5 (20oC) mg/l 30 50 COD mg/l 75 150 Chất rắn lơ lửng mg/l 50 100 Asen mg/l 0,05 0,1 Thuỷ ngân mg/l 0,005 0,01 Chì mg/l 0,1 0,5 10 Cadimi mg/l 0,05 0,1 11 Crom (VI) mg/l 0,05 0,1 12 Crom (III) mg/l 0,2 13 Đồng mg/l 2 14 Kẽm mg/l 3 15 Niken mg/l 0,2 0,5 16 Mangan mg/l 0,5 17 Sắt mg/l 18 Tổng xianua mg/l 0,07 0,1 19 Tổng phenol mg/l 0,1 0,5 102 TT Thông số Đơn vị Giá trị C A B 20 Tổng dầu mỡ khoán g mg/l 10 21 Sunfua mg/l 0,2 0,5 22 Florua mg/l 10 23 Amoni (tính theo N) mg/l 10 24 Tổng nitơ mg/l 20 40 25 Tổng phốt (tính theo P) mg/l 26 Clorua mg/l 500 1000 (không áp dụng xả vào nguồn nƣớc mặn, nƣớc lợ) 27 Clo dƣ mg/l 28 Tổng hoá chất bảo vệ thực vật clo hữu mg/l 0,05 0,1 29 Tổng hoá chất bảo vệ thực vật phốt hữu mg/l 0,3 30 Tổng PCB mg/l 0,003 0,01 31 Coliform vi khuẩn/100ml 3000 5000 32 Tổng hoạt độ phóng xạ α Bq/l 0,1 0,1 33 Tổng hoạt độ phóng xạ β Bq/l 1,0 1,0 103 PHỤ LỤC - Thành phần tiêu nước thải nhà máy bia Noble trước sau xử lý Thông số Nƣớc thải trƣớc xử lý Nƣớc thải sau xử lý BOD, mg/l 2000 ≤ 50 COD, mg/l 4000- 5000 ≤ 110 TSS, mg/l 7000 ≤ 100 ( Nguồn: Andrew J Fratianni “ Hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia Blue Ribbon Noble, Zhaoquing, Quảng Đông Trung Quốc”, Hội Nghị IGB (2002)) 104 PHỤ LỤC - Các cơng trình trạm xử lý nước thải nhà máy bia Bảng PL 3.1 Các cơng trình trạm xử lý nƣớc thải nhà máy bia Sài Gịn- Phú Thọ TT Cơng trình, thiết bị Bể thu gom Chức Kích Phƣơng thức xây thƣớc lắp Thu gom nƣớc thải từ hệ B×L×H = BTCT, bên thống nƣớc nhà 3,0 x 3,0 x phủ lớp chống ăn máy trƣớc bơm lên 3,0 m mòn bể điều hòa Bể điều hòa Thời gian lƣu nƣớc 0,49 Tập trung, điều hồ lƣu B×L×H = Bể xây BTCT, lƣợng tính chất nƣớc 16x12,x5 bên phủ lớp thải, cân pH m chống ăn mòn nƣớc thải Thời gian lƣu nƣớc 17,2 Bể UASB Phân hủy chất hữu bể, Bể chế tạo thép cơ, làm giảm nồng độ B×L×H = CT3, có hệ thống BOD, COD, 11 x 7,5 x phân phối nƣớc nƣớc thải trình 6,5 m thu khí xử lý sinh học kỵ khí Thời gian lƣu nƣớc Hiệu suất xử lý bể 10,4 phân hủy yếm khí: 65% COD, 75% BOD Bể lắng lamen Tách bùn, khí lần trƣớc B×L×H = bể, Gồm hệ vào bể SBR 5,5 x 4,6 x lắng lamen, thời (m) gian lƣu nƣớc 2,78 105 TT Cơng trình, thiết bị Bể trung gian Chức Kích thƣớc Phƣơng thức xây lắp nơi kiểm sốt thơng B×L×H = Bể gồm 01 thiết bị số nƣớc thải sau 2,0 x 4,6 x điều chỉnh pH, 01 trình xử lý kị khí 5,5 m Máy thổi khí, 12 Đĩa phân phối khí Thời gian lƣu nƣớc 0,98 Bể xử lý sinh Tiếp tục khử BOD, bể, Bể xây BTCT, học SBR COD, Nitơ, Photpho … B×L×H = thờigian tích nƣớc khỏi nƣớc thải q trình xử lý sinh học với 19 x 12 x m vào bể 10 giờ, thời gian sục khí giờ, bùn hoạt tính lơ lửng thời gian khuấy trộn giờ, thời gian lắng giờ, thời gian gạn nƣớc giờ, thời gian chờ Hàm lƣợng BOD5 đầu 20 mg/l xả nguồn A, cặn lơ lửng 50 mg/l 80% cặn hữu BOD20 Bể khử trùng Tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh có nƣớc thải Bể nén bùn Thực q trình nén B×L×H = bể, Xây BTCT tách nƣớc khỏi bùn 4,0 x 4,0 x 5,0 m Bể thủy sinh Thực trình phân B×L×H 106 B×L×H = 12 x 3,5 x 3m Xây BTCT, thời gian tiếp xúc nƣớc 2,1 = Xây BTCT TT Cơng trình, thiết bị Chức Kích thƣớc Phƣơng thức xây lắp hủy bùn sục khí 5,0 x 3,5 x cƣỡng 3m 10 Nhà điều hành Là nơi đặt hệ điều khiển 72m2 thiết bị hệ tầng Xây gạch thống xử lý, máy ép bùn, bồn hóa chất, bơm định lƣợng, tủ điện, phịng thí nghiệm (Nguồn: Tài liệu xử lý nước thải nhà máy bia Sài Gòn- Phú Thọ) 107 Bảng PL 3.2 Các cơng trình trạm xử lý nƣớc thải nhà máy bia Hà Nội- Hải Phịng Kích Chức Phƣơng thức xây lắp thƣớc lắng cát bột diatomit, B×L×H = Xây BTCT loại bỏ cặn rắn có 8×1×4,2m kích thƣớc > 10 mm Thu gom nƣớc thải từ hệ B×L×H = thống nƣớc nhà 8×4,7×4,2 máy trƣớc bơm lên bể m điều hịa Cơng trình, thiết bị Bể lắng cát Bể thu gom Bể điều hịa Tập trung, điều hồ lƣu B×L×H = lƣợng tính chất nƣớc 22,9×8×5 thải, cân pH m nƣớc thải Bể UASB Phân hủy chất hữu B×L×H = Bể xây BTCT, có cơ, làm giảm nồng độ 9×5,5×6,5 hệ thống phân phối BOD, COD, m, bể đáy bể nƣớc thải trình xử lý sinh học kỵ khí Bể lắng lamen TT Tách bùn, khí lần trƣớc vào bể Aeroten Bể trung gian nơi tạo điều kiện tiếp xúc bùn họat tính chất nhiễm, đồng thời nơi kiểm sốt thơng số nƣớc thải sau q trình xử lý kị khí Bể xử lý sinh Tiếp tục khử BOD, học hiếu khí COD, Nitơ, Photpho … khỏi nƣớc thải q trình xử lý sinh học hiếu khí với bùn hoạt tính lơ lửng cấp khí kéo dài Bể thiếu khí Bể xây BTCT 2bể, Bể chế tạo BTCT bể, B×L×H = 6×3×5m Bể xây BTCT, bể, bể thể tích 780 m3 bể thể tích 305,5 m3 Bể xây BTCT, trì điều kiện thiếu B×L×H = Bể xây BTCT 108 TT Cơng trình, thiết bị Kích thƣớc khí để vi sinh vật thiếu 13×2,8 ×5 khí thực q trình m khử nitrat sinh từ trình xử lý hiếu khí Chức Phƣơng thức xây lắp Bể lắng Tách bùn hoạt tính D= 10, Bể xây BTCT nƣớc thải sau khỏi H= 4,5 m bể Aerotank, gom bùn hoạt tính tuần hoàn lại bể Aerotank 10 Bể khử trùng Tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh có nƣớc thải 11 Bể nén bùn Thực trình phân D=6, H= Bể xây BTCT hủy bùn sục khí 5m cƣỡng 12 Phịng hành B×L×H = Bể xây BTCT 13×2,5 ×3 m điều Theo dõi, vận hành 42,56 m2, cơng trình xử lý nƣớc tầng thải Xây gạch (Nguồn: Tài liệu xử lý nước thải nhà máy bia Hà Nội- Hải Phòng) 109 ... hành đề tài ? ?Đánh giá thực trạng công nghệ đề xuất giải pháp nâng cao hiệu xử lý nước thải ngành sản xuất bia? ?? với mục tiêu nội dung nghiên cứu gồm: * Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá hiệu xử lý nƣớc... tài liệu nƣớc thải ngành sản xuất bia (đặc điểm nƣớc thải ngành sản xuất bia, thông số đánh giá nƣớc thải sản xuất bia ); công nghệ xử lý nƣớc thải ngành sản xuất bia b Phương pháp kế thừa: Kế... dịng thải cần xử lý triệt để Chính lý việc đánh giá trạng hiệu hệ thống công nghệ xử lý nƣớc thải ngành công nghiệp tiền đề cho việc đƣa đề xuất áp dụng công nghệ xử lý nƣớc thải có hiệu cao Với