THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP BIA TẠI NHÀ MÁY BIA DUNG QUẤT

Đối tượng: Các hoạt động trong quá trình sản xuất, xử lý và vận hành hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy.. Ngày 22/06/2001, Nhà máy bia Quảng Ngãi đổi tên thành Nhà máy bia Dung Quất.Nă

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN



ĐỀ TÀI

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC

THẢI CÔNG NGHIỆP BIA TẠI NHÀ

MÁY BIA DUNG QUẤT

GVHD: Th.S HUỲNH TẤN NHỰT SVTH: TỪ THỊ MỸ HẰNG

KHOA: MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN NGÀNH: KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG LỚP: DH11MT

NIÊN KHÓA: 2011 – 2015

Tháng / 2015

Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ.

Bia là loại nước giải khát có từ lâu đời Và được mọi người trên thế giới ưachuộng Bia được chế biến từ những nguồn nguyên liệu chính như đại mạch, hoahoublon, nấm men, nước và các chất phụ gia Bia có vị đắng dễ chịu, hàm lượng cồnthấp và các chất hòa tan trong bia được con người hấp thụ tốt, vì vậy bia có giá trị dinhdưỡng và có khả năng sinh năng lượng cao

Trong khoảng 10 năm trở lại đây, ngành công nghiệp thực phẩm nói chung cũngnhư ngành công nghiệp sản xuất bia nói riêng của bước ta đã có một diện mạo mới.Lượng bia sản xuất ngày càng tăng, đội ngũ cán bộ kỹ thuật và những người quan tâmđến ngành công nghiệp sản xuất bia càng nhiều

Nhà máy bia Dung Quất cũng vừa mới thành lập nhưng đã sớm khẳng định tên tuổicủa mình trên thị trường Hiện nay, Nhà máy đang đầu tư mở rộng và nâng cao năngxuất đến 40 triệu L/năm, Nhà máy cũng đạt được các danh hiệu xuất sắc như: giải saovàng đất việc 09/2005 và được cục an toàn vệ sinh thực phẩm chứng nhận ngày27/09/2006

1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI.

Tìm hiểu thực tế và những lĩnh vực chuyên môn của ngành học trong thực tế đốichiếu với kiến thức đã học ở trường trong quá trình học tập để chuẩn bị kiến thứctrước khi ra trường

Biết được công nghệ, công trình và quy trình xử lý các chất ô nhiễm trong nướcthải, nâng cao kỹ thuật chuyên môn

1.3 NỘI DUNG ĐỀ TÀI.

Tìm hiểu, tiếp cận hệ thống xử lý nước của Nhà máy

Thu thập số liệu liên quan: mô hình xử lý, nguyên tắc vận hành, vệ sinh và bảo trì

hệ thống, khắc phục sự cố, thành phần, tính chất nước và hiệu quả xử lý

Đánh giá hiệu quả hoạt động của nhà máy, đưa ra kết luận và đề xuất kiến nghị

Tính toán các công trình đơn vị trong từng hệ thống xử lý và vẽ bản vẽ Autocad.Viết báo cáo sau quá trình làm việc

1.4 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN.

2

Phương pháp thu thập tài liệu: Dựa vào những số liệu thu thập được để phân tích

và đánh giá mức độ tin cậy của số liệu, phân tích hiệu quả hoạt động của từng côngtrình đơn vị

Phương pháp điều tra khảo sát, phỏng vấn: tham gia tìm hiểu hệ thống xử lý củatừng công trình đơn vị, tìm hiểu các quy trình thiết kế và xử lý nước tại Nhà máy

Phương pháp xác định địa điểm

Phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu: thu thập các số liệu về các bể và các côngtrình khác trong dây chuyền xử lý nước

Tham khảo ý kiến chuyên gia: ý kiến của giảng viên hướng dẫn các ban học cùnglớp, cùng khoa

1.5 PHẠM VI ĐỀ TÀI.

Địa điểm: Nhà máy bia Dung Quất tọa lạc tại số 2, phường Quảng Phú, thành phốQuảng Ngãi, tỉnh Quảng Ngãi

Đối tượng: Các hoạt động trong quá trình sản xuất, xử lý và vận hành hệ thống xử

lý nước thải của Nhà máy

Chương 2 GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY BIA DUNG QUẤT.

2.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN.

Nhà máy bia Dung Quất được thành lập vào ngày 13/04/1991 với diện tích xâydựng là 10.800m2, tổng vốn đầu tư 30 tỷ đồng Việt Nam Đây là nhà máy bia hiện đạitheo quy trình công nghệ tiệp khắc và được xây dựng đầu tiên tại tỉnh Quảng Ngãi vớicông suất ban đầu là 3 triệu L/năm Sau 3 năm xây dựng, đến tháng 6/1993 Nhà máychính thức đi vào hoạt động

Tháng 7/1995, Nhà máy được bàn giao cho công ty cổ phần đường Quảng Ngãi

Và từ khi khu kinh tế Dung Quất được thành lập thì thương hiệu bia chai Dung Quấtkhai sinh từ đây, và từ đây Nhà máy đã vươn lên chiếm lĩnh thị trường tiêu thụ trong

và ngoài khu vực

Ngày 22/06/2001, Nhà máy bia Quảng Ngãi đổi tên thành Nhà máy bia Dung Quất.Năm 2004 vừa qua, Nhà máy đã đầu tư thêm 10 tỷ đồng để cải tiến hàng loạt cáctrang thiết bị như: máy kiểm tra chất lượng, máy kiểm soát quá trình chế biến, máykiểm tra phân tích bia, máy đo CO2, máy đo độ trong, robot gắp chai…ngoài ra Nhàmáy còn thay hơn 1.000m đường ống dẫn bằng kẽm bằng inox Nhà máy luôn thay đổi

cải tiến mẫu mã, nhãn mác, bao bì phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng Nhờ thiết

bị và dây chuyền hiện đại, nguyên liệu cao cấp được nhập từ Đức kết hợp với nguồnnước sạch có chất lượng đã tạo cho bia Dung Quất có một hương vị đặt biệt hấp dẫnngười tiêu dùng Mặt khác Nhà máy có một đội ngũ cán bộ kỹ thuật khoa học kỹ thuật,chuyên viên giỏi tiếp cận với thi trường, nắm bắt được thị hiếu của người tiêu dùng vàđưa ra nhiều sản phẩm đúng thời điểm cũng với năm 2004 Nhà máy đã sản xuất28,198 triệu lít bia/năm

Hình 1 Nhà máy bia Dung Quất

2.2 VỊ TRÍ ĐẶT NHÀ MÁY

Nhà máy bia Dung Quất được xây dựng với tổng diện tích 10.800m2, trong khuônviên Tổng công ty cổ phần đường Quảng Ngãi, tại số 2 Nguyễn Chí Thanh – phườngQuảng Phú – thành phố Quảng Ngãi – tỉnh Quảng Ngãi

2.3 SẢN PHẨM CỦA NHÀ MÁY.

Thành phẩm của Nhà máy là những sản phẩm được hoàn thành ở bước công nghệcuối cùng trong quá trình sản xuất bia, được bộ phận KCS kiểm tra chất lượng đảmbảo rồi mới nhập kho

Các sản phẩm chính của Nhà máy gồm:

− Bia chai Dung Quất 450 ml, 335 ml và bia chai Special 330 ml

− Bia lon Special và bia hơi, bia tươi

Các sản phẩm bia lon của Nhà máy được xuất khẩu sang các nước Đông Nam Á

Ngoài ra Nhà máy còn nhân gia công sản phẩm bia 333 cho Nhà máy bia Sài Gòn

Hình 2 Một số sản phẩm của Nhà máy

2.4 SƠ ĐỒ TỔ CHỨC NHÂN SỰ CỦA NHÀ MÁY

4

2.5 AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY.

An toàn lao động trong Nhà máy đóng vai tò quan trọng, ảnh hưởng lớn đến quátrình sản xuất, sức khỏe và tính mạng của công nhân viên cũng như tình trạng máymóc, thiết bị Vì vậy, Nhà máy phải quan tâm đúng mức, phổ biến rộng rãi đến côngnhân và mọi người hiểu rõ tầm quan trọng của nó Nhà máy đã đề ra những nội quy rấtchặt chẽ để đề phòng

Đối với vấn đề an toàn trong từng phân xưởng, từng loại máy móc thiết bị điều cóbảng hướng dẫn nhằm đảm bảo an toàn cho công nhân khi vận hành Ngoài ra còn cónhững biển báo, khẩu hiệu về an toàn lao động được bố trí ở những nơi hợp lý

Trong từng phân xưởng có soạn thảo các bảng nội quy an toàn và bảo hộ lao động,đồng thời hướng dẫn thao tác, biện pháp xử lý khi có sự cố đối với từng công nhân.Phòng cháy chữa cháy được xem trọng vì nó ảnh hưởng tới lợi ích của công ty, tài sản

và tính mạng con người Ở mỗi phòng ban, khu vực sản xuất điều có trang bị thiết bịphòng cháy chữa cháy và những hướng dẫn cụ thể để thuận tiện sử dụng và kịp thời xử

Các chất thải của Nhà máy thường là: nước thải và các chất gây ô nhiễm, bã dịchđường hóa và bã hoa houblon, cặn lắng từ quá trình lên men, men thừa, bột trợ lọc,nhã, bao bì, các mảnh vỡ thủy tinh.

Các phế liệu trên là những phế liệu dễ gây nhiễm bẩn, sau mỗi lần sản xuất đượcchứa đúng nơi quy định và đưa ra ngoài phân xưởng sử lý Những loại phế liệu như bãdịch, bã men hèm hèm được bán cho nhà máy thức ăn gia súc, bã hoa houblon đượcbán cho nhà máy phân bón Việc này phải hợp đồng chặt chẽ và giải quyết kịp thời đểtránh tình trạng ứ đọng phế liệu, tránh tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển gây ảnhhưởng đến chất lượng sản phẩm, sức khỏe con người và môi trường

3.1 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA.

Nguyên liệu chính Nhà máy sử dụng để sản xuất bia là: Malt đại mạch, nước, hoahoublon, gạo, nấm men và các chất phụ gia…

3.1.1 MALT ĐẠI MẠCH.

Nguyên liệu để sản xuất bia là hạt đại mạch nảy mầm sấy khô Malt Nhà máy sửdụng được nhập khẩu từ Đức Malt là nguyên liệu không thể thay thế hoàn toàn được

nó, nó tạo ra màu sắc và mùi vị đặc trưng cho bia

Một số chỉ tiêu: Hạt malt to tròn đều hạt có màu vàng sáng, óng mượt, có mùi

thơm đặc trưng và không có mùi lạ Tạp chất (cỏ dại ) < 0,5% Khối lượng hạt 28 –38g/1000 hạt Độ ẩm thích hợp < 5% Thời gian đường hóa < 15 phút, Ph 5,5 – 6,5

Nguyên liệu thay thế malt là: gạo

Nhà máy dùng gạo làm nguyên liệu nhằm giảm giá thành sản phẩm, cải thiện mùi

vị bia Gạo được dùng phổ biến vì hàm lượng tinh bột cao, lượng protein vừa phải,ngoài ra gạo là nguồn nguyên liệu phong phú ở nước ta

Tỷ lệ gạo bổ xung tùy thuộc vào sản phẩm bia

−Bia chai 30 - 35% gạo và bia lon 25 - 30% gạo

6

Hình 3 Malt đại mạch.

3.1.2 HOA HOUBLON.

Hoa Houblon là nguyên liệu không thể thay thế được trong sản xuất bia, nó tạo ramùi thơm và vị đắng đặc trưng cho bia Nó có khả năng sát trùng nên kéo dài thời gianbảo quản bia, góp phần giữ bọt cho bia, tăng độ bền hệ keo và ổn định các thành phần

Tinh dầu của hoa được hòa tan vào dịch đường nó tồn tại trong bia với một hàmlượng rất nhỏ nhưng lại tạo mùi thơm rất đặc trưng, rất nhẹ nhàng và dễ chịu cho bia.Tinh dầu là những chất lỏng trong suốt, màu vàng nhạt hoặc không màu Tinh dầuthơm có mùi rất mạnh, tỷ trọng của chúng là 0,88 và dễ dàng tan trong rượu etylic ởnồng độ cao

Lượng tinh dầu trong hoa Houblon dao động rất lớn phụ thuộc vào chất lượng củahoa, giống hoa, quá trình bảo quản Tinh dầu sẽ mất dần do bay hơi và khi bị oxy hóa

nó sẽ biến thành nhựa tinh dầu và các acid Các sản phẩm chuyển hóa của tinh dầu nếuđưa vào bia sẽ làm giảm chất lượng bia, do đó không dùng hoa cũ để sản xuất bia

Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng:

− Hoa có màu vàng óng ánh, mùi thơm đặt biệt, tạp chất < 1%

− Hàm lượng đắng 15 - 21%, tanin 2,5 - 6%, độ ẩm 10 – 12%, tổng nhựa 40%

Nước nấu bia trước hết phải trong suốt, không màu, không có mùi vị lạ, khôngchứa các chất gây mùi hôi khó chịu như H2S, Clo NH3 Và không chứa các vi sinh vậtgây bệnh (< 100 tế bào/ml) Nước dùng trong sản xuất phải là nước mềm, có độ cứngtạm thời < 7 mg đương lượng/lít Độ pH nằm trong khoảng 6,5 – 7,3 Không chứa cáckim loại nặng

Nước được Nhà máy nước thành phố cung cấp, khi vào Nhà máy chúng sẽ đi qua

hệ thống lọc thô và lọc bằng than để trở thành nước sản xuất dùng trong công việc rửa

và vệ sinh

Các thiết bị Để trở thành nước dùng trong công nghệ sản xuất bia thì Nhà máy cho

nước đi qua hệ thống cantion và anion nhằm thực hiện quá trình trao đổi ion.

Hình 5 Nước

3.1.4 NẤM MEN.

Mỗi chủng loại nấm men cho ra một loại bia có hương vị đặc trưng riêng Nhà máy

sử dụng chủng nấm men chìm S.Carlsbergensis để sản xuất vì giống này đã được huấnluyện thích ứng lên men chìm, nhằm rút ngắn thời gian lên men Số lượng men giống

8

ít nhất phải đạt từ 15 triệu tế bào/ml khi cho vào để lên men dịch đường Và nấm men

than hoạt tính, các muối Na2SO4, NaCl, Al2(SO4)3 ,các nhóm ionit vô cơ

• Nhóm các chất chống oxy hóa cho bia: acid ascorbic,

men bia

3.2 QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA TẠI NHÀ MÁY.

3.2.1 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH SẢN XUẤT.

3.2.2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH.

* Malt và gạo sau khi đã loại bỏ các tạp chất, cát sạn, kim loại…sẽ được đưa vàomáy để nghiền, xay nhỏ ra nhằm tăng bề mặt tiếp xúc với nước Công đoạn này nhằmphá vỡ cấu trúc và tăng khả năng thủy phân của tinh bột, tạo điều kiện thuận lợi vàthúc đẩy quá trình sinh, lý, hóa xảy ra trong quá trình nấu để thu hoạch dịch đường cónồng độ các chất là cao nhất Mức độ vỡ của hạt gạo và malt có ảnh hưởng rất quan

10

trọng đến dịch đường sau này Kết thúc quá trình nghiền malt ta thu được 3 phần gồm:

vỏ trấu,tấm khô và tấm nhyễn, vỏ trấu được giữ lại như một thứ bộ trơ lọc trong quátrình lọc lấy dịch đường, đối với gạo thì phải sây mịn hơn malt, không nên xay malttrước thời gian dài vì hạt malt rất dễ hút ẩm Gạo trước khi đưa vào bồn trộn ủ cùngvới malt phải qua giai đoạn hồ hóa, nhằm chuyển hóa tinh bột từ dạng không hòa tanthành hòa tan, cho quá trình tinh bột chuyển hóa thành đường diễn ra nhanh hơn

* Sau malt sẽ chuyển vào bồn để tiến hành đường hóa Tăng nhiệt độ của khối dịchđến nhiệt độ thích hợp cho hoạt động của các enzym mà ta mong muốn và giữ nhiệt độ

đó trong thời gian cần thiết

• 45 – 50oC: Nhiệt độ cho các enzym thủy phân protein và β – Glucan hoạt độngnhằm đạm hóa mail

• 62 – 65oC: Thích hợp thủy phân tạo đường maltose

• 70 – 75oC: Đường hóa

• 78oC: Nhiệt độ kết thúc quá trình đường hóa

* Dịch đường sau khi đường hóa còn chứa rất nhiều các chất không hòa tan, điểnhình là cellulose và tinh bột sống

• Mục đích của quá trình này là tách phần lỏng ra khỏi dung dịch malt để thu đượcnước nha trong Thành phần chủ yếu của phần lỏng là nước và các chất hòa tan

• Phần bã hèm sau khi tách ra khỏi dung dịch malt, ta tiến hành rữa bã nhằm thu lạinhững gì còn sót lại trong bã hèm Bã hèm sau khi rữa sẽ được tận dụng làm thức

ăn gia súc

• Nước nha khi nguội có độ nhớt cao vì vậy nước rữa bã phải có nhiệt độ cao

* Tại bồn nấu ở đây dịch đường được đun sôi vớihoa houblon (ở nhiệt độ100oCtrong vòng 1h) các chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol và các thành phần của hoađược hòa vào dịch đường tạo cho bia có vị đắng, mùi hương đặc trưng của hoahoublon của hoa houblon Quá trình đun sôi dịch đường xảy ra bởi những lí do sau:

• Dễ hòa tan hoa houblon vào dịch đường

• Bốc hơi các hơi nước dư trong dịch đường và vô trùng dịch đường ở 100oC

• Polyphenol của hoa khi hòa tan vào dịch đường ở nhiệt độ cao sẽ tác dụng vớiprotein cao phân tử kém bền với các Tanin tạo các chất phức dễ kết lắng, tăng độtrong của dịch đường, ổn định thành phấn sinh học của bia thành phẩm

• Đồng thời khi đun hoa còn có tác dụng thanh trùng nước đường, tiêu diệt các visinh vật và các enzim còn lại trong dịch đường Trong quá trình đun sôi hoa cónhiều quá trình hóa, lý quan trọng xảy ra quyết định bia thành phẩm

• Trước hết là sự hòa tan các thành phần đặc trưng của hoa và sự hòa tan các chấtmelanoil caramen Sự hòa tan các chất đắng làm thay đổi vị của nha từ vị ngọt trởthành vị ngọt hơi đắng Dầu của hoa houblon có ảnh hưởng đến chất lượng củanước nha, phần lớn dầucủa hoa houblon khi đun sôi sẽ bay hơi theo hơi nước vàthành phần tinh bột thay đổi, sản phẩm tạo thành cùng với thành phần không bayhơi của tinh dầu tạo mùi thơm dễ chịu và đặc trưng cho bia.

• Trong quá trình đun sôi sự đông tụ protein xảy ra theo hai bước: sự phá hủy vàcấutrúc protein và đông tụ

• Sự có mặt của protein trong nước nha đã qua đun sôi với hoa houblon làm cho sảnphẩm có thể bị đục và giảm độ bền sinh học của bia, kìm hãm quá trình lên mencủa protein (vì protein hấp thụ trên bề mặt tế bào nấm men gây khó khăn trong quátrình sản xuất bia như: khó lọc bị đục khi ướp lạnh) Chất lượng Tannin của hoahoubon có hoạt tính hóa học cao, có độ hòa tan lớn trong nước, chất này làm kếttủa các protein cao phân tử

• Quá trình đun sôi với hoa làm cho dịch đường thay đổi từ nhạt sang đậm do hiệntượng caramen hóa các chất đường trong dịch đường, sự hình thành các melanoil

và các chất có màu củahoa houblon chuyển hóa vào dịch.Tỷ lệ hoa houblon vàotrong dịch đường trong khi nấu đối với một mẻ bia 5.600HL/l là:

− Heiniken: 11 – 12 lon và Tiger: 8 – 9 lon

* Hiện tại nhà máy có ba nhà nấu bia: nhà nấu một, nhà nấu hai và nhà nấu ba.Nhưng nhà nấu một không hoạt động chỉ để trưng bày, công suất của nhà nấu một là500.000HL/năm, nhà nấu 2 là 1.500.000HL/năm, nhà nấu 3 là 2.300.000HL/năm

Hình 7 Bồn nấu bia

* Sau khi nấu xong, ta sẽ tiến hành quá trình lắng trong nhằm tách các loại cặn

protein đông tụ, các hợp chất polyphenol, hợp chất đắng không tan

Thành phần của hạt cặn phụ thuộc vào:

− Chất lượng malt và chất lượng dịch đường

12

• Hệ thống làm lạnh có nhiều lớp ngăn được làm bằng những lá thép không rỉ Ở hệthống này nhiệt độ nước đường sẽ được hạ xuống 7 – 9 độ Quá trình làm lạnhđược thực hiện bởi những lý do sau.

− Tránh sự xâm nhập và phát triển của vi sinh vật bên ngoài

− Đảm bảo sự hòa tan Oxi cẩn thiết đủ cho men phát triển ở giai đoạn đầu

Lên men gồm hai quá trình:

• Quá trình lên men chính: chuyển hóa các chất đường và dextrin phân tử thấp

trong nước nha thành C2H5OH, CO2 và một số chất hữu cơ khác nhờ tác dụng củanấm men C6H12O6 + 2C2H5OH + 2CO2 + Q Các sản phẩm phụ (các este, acid hữu

cơ, rượu bậc cao, aldehyde, glycerin…) đi vào thành phần hòa tan của dịch lênmen Một số thành phần hòa tan đã bị kết tủa và lắng dần xuống cùng với sinh khốicủa nấm men Sau khi cấy giống vào nước nha ta bắt đầu tính thời gian lên men

Có thể chia quá trình lên men làm bốn giai đoạn:

sinh khối đạt cực đại ở cuối ngày thứ hai

− Giai đoạn 2 (hai ngày kế tiếp): Sự lên men chuyển từ kiểu lên men hiếu khí (đểtăng sinh khối nấm men) sang lên men kỵ khí (để tạo CO2 và ethanol)

− Giai đoạn 3 (hai ¸ ba ngày tiếp theo) thời kỳ lên men mạnh nhất)

− Giai đoạn 4 (một ¸ hai ngày cuối cùng) cường độ lên men yếu dần) sinh khối nấmmen tăng cùng với các thành phần keo tụ của protein, tanin, nhựa đắng hoahubblon… lắng dần xuống đáy thùng lên men

Hình 8 Bồn lọc

• Quá trình lên men phụ: tiếp tục lên men phần chất khô còn sót lại sau lên men

chính, bão hòa CO2 tạo bọt cho bia Tăng cường mùi vị cho bia, thực hiện quátrình ủ chín của bia (ổn định chất lượng bia) Làm trong bia, đưa bia về nhiệt độthấp để hạn chế sự xâm nhập và phá hủy của vi sinh vật Thời gian lên men phụ vàtồn trữ 15 đến 35 ngày

* Lọc bia: Men bia, các chất cặn trong quá trình lọc nước nha và lắng trong sẽ đượclọc bỏ Ở công đoạn này, ta thường dùng vật liệu lọc là những tấm lưới có lỗ rất nhỏ.Sau khi lọc và được xử lý nhiệt để diệt khuẩn, bia được đóng gói để xuất xưởng Vỏchai, lon… được trải qua các công đoạn kiểm tra nghiêm ngặt trước khi chiết bia vào

* Đóng chai, lon

• Chai bia rỗng sau khi được thu hồi sẽ đi qua máy súc rửa và diệt khuẩn Ở giaiđoạn này, người ta dùng xút NaOH để phân giải và tẩy sạch các chất bẩn bám trênchai, đồng thời phân giải keo dán của nhãn chai để bóc tách nhãn ra Sau khi rửa vàdiệt khuẩn bằng xút, chai sẽ được súc rửa nhiều lần bằng dòng nước áp lực cao

• Chai bia được tái sử dụng nhiều lần, do đó trước khi rót bia vào chai, cần phải kiểmtra chai kỹ lưỡng Những chai vỡ, nứt, xước nhiều… sẽ bị loại ra khỏi dây chuyền.Lon rỗng sau khi được kiểm tra bên trong và bên ngoài sẽ được giao đến nhà máybiatrong tình trạng được bao bọc kín Tại đây, sau khi thiết bị kiểm tra tự độngkiểm tra mặt trong của từng lon,một dòng nước áp lực cao sẽ được sử dụng để súcrửa lon Ngay sau khi súc rửa xong, lon rỗng sẽ được chiết bia vào

bằng khí CO2 với áp suất tương đối Việc tạo ra áp suất bằng khí CO2 như vậy cótác dụng giúp bia không bị nổi bọt và giúp loại bỏ phần khí oxy nằm trong lon vốn

là tác nhân gây oxy hóa, làm giảm chất lượng bia Khi nhiệt độ thay đổi, dung dịchbia sẽ nở ra, áp suất bên trong lon sẽ tăng lên Do đó, khi chiết rót, phần phía trêncủa lon luôn được chừa lại một khoảng trống chứa không khí Khi công việc chiếtrót vừa kết thúc, người ta kích thích bề mặt nước bia để làm sinh ra bọt, bọt này sẽgiúp đuổi khí oxy (không khí) còn lại trong lon ra bên ngoài, ngay khi đó, nắp lon

sẽ được đóng lại

• Lon bia đã được chiết bia xong sẽ có nhiệt độ rất thấp, không thể đưa vào thùngcarton ngay mà phải qua công đoạn dùng nước ấm để đưa nhiệt độ lon bia trở vềbình thường Sau đó lon sẽ đi qua công đoạn đóng thùng carton Mặt trong của lonđược tráng một lớp keo epoxy, nhờ lớp này mà dung dịch bia trong lon và chất liệulàm lon hoàn toàn được ngăn cách với nhau Keo epoxy này là loại vật liệu hoàntoàn không gây ra bất kỳ tác động gì đến chất lượng bia

3.3 MỘT SỐ CHỈ TIÊU CỦA BIA THÀNH PHẨM.

3.3.1 CHỈ TIÊU VẬT LÝ.

• Độ bọt: Bọt mịn trắng, dưới đáy cốc có lớp bọt nhỏ li ti tách ra và thoát lên bề mặt,thời gian giữu bọt là 3 – 5 phút

• Màu sắc: Có màu vàng của dung dịch Iot Độ trong: Trong suốt, không có cặn

• Hương vị đặc trưng: Là vị đắng của hoa houblon, thơm ngọt, không có vị lạ (chua,chát, vị nấm men phân hủy)

14

• Tổng vi khuẩn hiếu khí trong 1 ml bia < 100.

• Không có vi sinh vật gây bệnh

Chương 4 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ.

4.1 PHƯƠNG ÁN 1.

4.1.1 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 1.

4.1.2 THUYẾT MINH SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 1.

Nước thải từ công đoạn sản xuất của Nhà máy được thu gom về hệ thống xử lý,qua thiết bị lọc rác thô cơ khí để loại bỏ cặn có kích thước lớn hơn 20mm ra khỏi dòngchảy Sau đó, nước thải tự chảy xuống hầm bơm Từ hầm bơm, nước thải được haibơm chìm hoạt động luân phiên bơm lên thiết bị lượt rác tinh tự động có công suất cựcđại 156m3/h để loại bỏ các cặn lắng có kích thước lớn hơn 1mm, rồi tự chảy xuống bểđiều hòa Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và thành phần hữu cơ (BOD,COD, ) của nước thải Bể được bố trí gồm bốn máy khuấy chìm để tạo sự xáo trộnđồng điều, tạo môi trường đồng nhất cho nước thải, tránh hiện tượng lắng cặn trong

16

Nước thải

bể Bên cạnh đó bể còn được trang bị hệ thống châm acid/xút để đảm bảo cho pH củanước luôn duy trì trong khoảng 6,5 - 7,5 trước khi qua bể UASB.

Nước thải từ bể điều hòa được bơm đến bể xử lý yếm khí dòng chảy ngược UASB

Ở đây nước được phân phối từ dưới lên trên Nhờ vi sinh vật kỵ khí các chất hữu cơ sẽ

bị phân hủy thành nước và Biogas bay lên khi qua đệm bùn kỵ khí Khí Biogas sinh ra

sẽ được thu hồi và đốt tại đầu đốt khí tự động Nước sau khi qua bộ phân tách ba pha(khí, lỏng, rắn) theo máng thu chảy vào đường ống phân phối sang bể Aerotank

Trong bể Aerotank, quá trình xử lý sinh học hiếu khí dựa vào sự sống và hoạt độngcủa các vi sinh vật để oxy hóa các chất hữu cơ dạng hòa tan và dạng kéo có trong nướcthải, biến thành các hợp chất có khả năng phân hủy thành các chất ổn định nhờ vàolượng oxy hòa tan trong nước Oxy được cung cấp vào bể bằng hai máy thổi khí hoạtđộng luân phiên, qua hệ thống phân phối khí để tạo môi trường thuận lợi cho vi sinhvật hiếu khí phát triển, oxy hóa các chất hữu cơ trong nước, tăng sinh khối tạo thànhcác bông bùn hoạt tính

Sau đó, nước được dẫn qua bể lắng Ở đây, diễn ra quá trình tách bùn hoạt tính vànước thải mới xử lý Sau bể lắng, nước thải được dẫn qua bể khử trùng Sau khi khửtrùng, nước thải được dẫn vào bể chứa theo ống dẫn, nước thải đạt tiêu chuẩn TCVN

5945 – 2005 sẽ được xả ra nguồn tiếp nhận là sông Trà Khúc

Bùn từ bể lắng sẽ được thu gom vào bể chứa bùn Một phần bùn hoạt tính đượcbơm tuần hoàn vào bể Aerotank để duy trì chức năng sinh học và giữ nồng độ bùntrong bể này ở mức cố định Lượng bùn dư sẽ được bơm sang bể nén bùn, bùn sau khiđược nén sẽ được bơm vào thiết bị keo tụ bùn Tại đây, bùn được trộn đều với caitonpolymer Sau đó toàn bộ hỗn hợp bùn sẽ được đưa vào thiết bị ép bùn băng tải Bánhbùn sau khi được ép sẽ được chuyển vào thiết bị thu bùn khô và chở đi chôn lấp

Nước từ bể nén bùn và máy ép bùn sẽ tuần hoàn lại hầm bơm để tiếp tục xử lý Đốivới lượng khí Biogas sinh ra từ bể UASB, có thể được thu hồi để phục vụ cho nhu cầucủa Nhà máy khi hệ thống hoạt động ổn định

4.2 PHƯƠNG ÁN 2.

4.2.1 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 2.

4.2.2 THUYẾT MINH SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 2.

Nước thải từ công đoạn sản xuất của Nhà máy được thu gom về hệ thống xử lý.Đầu tiên, nước thải được dẫn qua thiết bị lọc rác thô cơ khí để loại bỏ cặn có kíchthước lớn hơn 20mm ra khỏi dòng chảy Sau đó, nước thải tự chảy xuống hầm bơm

Từ hầm bơm, nước thải được hai bơm chìm hoạt động luân phiên bơm lên thiết bịlượt rác tinh tự động có công suất cực đại 156m3/h để loại bỏ cặn lắng có kích thướclớn hơn 1mm, rồi tự chảy xuống bể điều hòa Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưulượng và thành phần hữu cơ (BOD, COD, ) của nước thải Bể được bố trí gồm bốnmáy khuấy chìm để tạo sự xáo trộn đồng điều, tạo môi trường đồng nhất cho nước

18

thải, tránh hiện tượng lắng cặn trong bể Bên cạnh đó bể còn được trang bị hệ thốngchâm acid/xút để đảm bảo cho pH của nước luôn duy trì trong khoảng 6,5 - 7,5 trướckhi qua bể UASB.

Nước thải từ bể điều hòa được bơm đên bể xử lý yếm khí dòng chảy ngược UASB.Tại đây, nước được phân phối từ dưới lên trên Nhờ các vi sinh vật kỵ khí các chất hữu

cơ sẽ bị phân hủy thành nước và Biogas bay lên khi qua đệm bùn kỵ khí Khí Biogassinh ra sẽ được thu hồi và đốt tại đầu đốt khí tự động Nước sau khi qua bộ phân tách

ba pha (khí, lỏng, rắn) theo máng thu chảy vào đường ống phân phối sang bể trunggian Sau đó, từ bể trung gian nước được phân phối vào bể SBR Tại đây, các giaiđoạn hoạt động diễn ra trong một bể bao gồm: làm đầy nước thải, thổi khí, để lắngtĩnh, xả nước thải và xả bùn dư Trong bước một, nước thải được trộn với bùn hoạttính lưu lại ở chu kỳ trước Sau đó, hỗn hợp nước thải và bùn được sục khí ở bước haivới thời gian thổi khí đúng như thời gian yêu cầu Bước thứ ba là quá trình lắng bùntrong điều kiện tĩnh, sau đó nước trong nằm ở phía trên lớp bùn được xả ra khỏi bểđồng thời xả lượng bùn dư được hình thành trong quá trình thối khí ra khỏi ngăn bể

Bể còn lại hoạt động lệch pha để đảm bảo cho việc cung cấp nước thải lên trạm xử lýnước thải liên tục

Sau khi được xử lý ở bể SBR nước được dẫn qua bể khử trùng để khử trùng nướcthải Sau đó, theo ống dẫn, nước thải đạt tiêu chuẩn TCVN 5945 – 2005 sẽ được xả ranguồn tiếp nhận là sông Trà Khúc

Lượng bùn thải từ bể UASB và bể SBR sẽ được bơm vào bể nén bùn Bùn sau khiđược nén sẽ được bơm vào thiết bị keo tụ bùn Tại đây, bùn được trộn đều với caitonpolymer Sau đó toàn bộ hỗn hợp bùn sẽ được đưa vào thiết bị ép bùn băng tải Bánhbùn sau khi được ép sẽ được chuyển vào thiết bị thu bùn khô và chở đi chôn lấp

Nước dư từ bể nén bùn và máy ép bùn sẽ tuần hoàn lại hầm bơm để tiếp tục xử lý

Chương 5 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ.

Bảng 1 Thông số của nước thải đầu vào tại Nhà máy.

STT Thông số Đơn vị Giá trị Tiêu chuẩn so sánh (nguồn loại A)

8 Tổng Phptpho mg/L 19 4

Lưu lượng nước thải trung bình của nhà máy trong một ngày:

Qtb.ngày = 2500m3/ngày = 104,2m3/h

Lưu lượng lớn nhất trong một giờ:

Qmax.h = Qtb.h * k = 104,2 * 1,5 = 156,3m3/h, (lấy hệ số giờ cao điểm k = 1,5)

5.1 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRONG PHƯƠNG ÁN 1.

5.1.1 HẦM BƠM.

• Thể tích cần thiết: V = Qmax.h * t = = 39 m3

Chọn chiều cao hữu ích của hầm bơm là h = 1,8m

• Diện tích mặt bằng: A = V/h = 39/1,8 = 22m2

Chọn chiều dài hầm bơm: L = 6,5m, suy ra chiều rộng là Bb = 3,4m

• Chiều cao xây dựng của hầm bơm: H = h + hbv + 2,5 = 1,8 + 0,2 + 2,5 = 4,5m

Trong đó:

o h: chiều cao hữu ích của hầm bơm, h = 1,8m.

o h bv : chiều cao bảo vệ, h bv = 0,2m.

• Kích thước của hầm bơm: B * L * Hn(H) = 3,4m * 6,5m * 2(4,5)m

Chọn bơm: chọn hai bơm hoạt động luân phiên Lưu lượng bơm là Qbơm = Qmax =156,3m3/h Chọn ống dẫn nước thải PVC có đường kính ngoài là: 220mm, đường kínhống trong là: D = 200mm, chiều dài đường ống là: 10m

• Vận tốc nước trong ống: V = = = 1,4m/s

Từ định luật Bernulli xác định cột áp của bơm: H = H1 + H2 + H3

Trong đó:

o H 1 : cột áp hình học, H 1 = Z 1 – Z 2 = 8m

+ Z 1 : chiều cao ống đẩy, Z 1 = 8m và Z 2 : chiều cao ống đẩy, Z 2 = 0m.

o H 2 : cột áp để khắc phục chênh lệch cột áp ở hai đầu đoạn ống:

H2 =

+ P 1 : áp suất dòng chảy khi vào máy bơm.

+ P 2 : áp suất dòng chảy khi ra khỏi máy bơm

P1 = P2

ρ: Khối lượng riêng của nước thải

20

+ Tổn thất qua van, ζ = 1,7 Tổn thất qua co, ζ= 1.

+ Tổn thất qua côn mở, ζ = 0,25 Tổn thất khi vào đường ống, ζ = 0,5.

o ρ: Khối lượng riêng của nước

o η: Hiệu suất của máy bơm (80%).

Chọn 2 bơm hoạt động luân phiên, loại bơm hãng Shinmaywa, Nhật – loại: 200B47,5 ,mỗi bơm có các thông số: Q = 156,5m3/h; H = 10m; N = 7,5 kW (10Hp)

Bảng 2 Thông số thiết kế hầm bơm.

Bảng 3 Thông số đầu vào để tính toán song chắn rác thô.

(Metcalf and Eddy, (2003) WasteWater Engineering Treament and Reuse Fourth Edition, McGrow Hill, p.316)

Cống dẫn nước thải của Nhà máy có cốt đáy cống là âm 2,5m, với tiết diện hình tròn

và đường kính là d = 0,4m Mương đặt song chắn rác có chiều rộng Bm = 0,6m Chọntốc độ dòng chảy ngay trước song chắn rác là V1 = 0,3m/s (0,3m/s – 0,6m/s)

• Chiều sâu lớp nước trong mương là: h = hmax= = = 0,24m

• Mối quan hệ giữa chiều rộng mương chắn rác, chiều rộng thanh chắn rác, khe hở:

Bs = Bm = S * n + (n + 1) * W → 600 = 8 * n + (n + 1) 20 → n = 21 thanh

Trong đó:

o B s : Chiều rộng song chắn rác, m.

o B m : Chiều rộng mương chắc rác, Bm = 0,6m = 600mm.

o S: Chiều dày thanh chắn rác, thường lấy S = 0,008m = 8mm.

o W: Khoảng cách giữa các thanh chắn rác

o n: Số thanh chắn rác, số khe hở là m = n + 1

suy ra, số khe hở giữa các thanh chắn rác là: m = 21 + 1 = 22 khe

• Chiều dài mương mương cần thiết để đặt song chắn rác:

o L 3 : Chiều dài hình chữ nhật sau song chắn rác, L 3 = (1–1,5)B m , chọn L 3 = B m

Đặt thiết bị song chắn rác thô theo chiều rộng của hầm bơm Khi đó, chiều dài mươngchắn rác bằng chiều rộng của hầm bơm, Ls = Bb = 3,4m

• Tổng tiết diện các khe chắn rác: A = m * W * h = 22 * 0,02 * 0,24 = 0,1m

Trong đó:

o h: Chiều cao lớp nước trung hòa m: Số khe hở.

o W: Khoảng cách giữa các thanh chắn.

• Vận tốc chảy qua song chắn rác: V2 = = = 0,43m/s < 0,9m/s

• Tổn thất áp lực qua song chắn rác:

hs = = = 7mm = 0,007m < 150mm

• Chiều cao phần mương đặt song chắn rác: H = d+hs+hat = 0,4+0,007+0,3 = 0,8m

Trong đó:

o h at : Chiều cao an toàn, chọn h at = 0,3m.

o d: Đường kính ống dẫn nước vào song chắn rác.

Chiều cao xây dựng của mương đặt song chắn rác là 2,5m Chọn thiết bị chắn rác thô

cơ khí loại RP50, hãng Cosme – Ý, có các thông số: Chiều rộng thiết bị: 0,5m; chiềudài thiết bị: 2,5m; chiều rộng khe: 20m; công suất: 0,37kW

22

Bảng 4 Thông số thiết kế song chắn rác thô.

5.1.3 SONG CHẮN RÁC TINH.

Chọn thiết bị lượt rác tinh có khoảng cách giữa các khe là 1mm, hãng Cosme - Ý

Với lưu lượng Qmax.h = 156,3 m3/h, chọn thiết bị lượt rác tinh loại DS 4800

Thiết bị lượt rác tinh được đặt trên bể điều hòa Nước được bơm từ hầm bơm qua thiết

bị lượt rác tinh rồi tự chảy xuống bể điều hòa

• Hàm lượng chất lơ lững gảm 25%, lượng còn lại sau khi qua thiết bị lượt rác tinh:

Chọn thời gian lưu nước trong bể là 8h

• Thể tích cần thiết của bể: V = Qmax.h * t = 156,3 * 8= 1250,4m3

• Chọn chiều cao lớp nước lớn nhất trong bể là hmax = 4,5m Diện tích bể là:

S = V/hmax = 1250,4/4,5 = 277m2.Chọn chiều rộng của bể là B = 16m, suy ra chiều dài là L = 17m

• Chọn chiều cao bảo vệ của bể hbv = 0,5m Chiều cao của bể:

H = h + h = 4,5 + 0,5 = 5m

Vây , kích thước của bể điều hòa là: L * B * H = 16m * 17m * 5m.

Trong bể điều hòa, để tăng cường khả năng khuấy trộn của nước thải, tránh hiện tượnglắng cặn và hòa trộn hóa chất trung hòa pH trong bể, cần lắp đặt mấy khuấy chìm

G = a * V = 6 * 1250,4 = 7502,4W = 7,5kW

Trong đó a: Cường độ khuấy trộn, theo bảng chọn a = 6W/m 3

Chọn bốn máy khuấy chìm Flygt – loại 4630 Mixer Mỗi máy có công suất 1.9kW(2,5Hp) và đường kính cánh khuấy là 368mm

Bảng 5 Các dạng khuấy trộn ở bể điều hòa.

(Nguồn: Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, (2006) Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh).

 Chọn bơm: Chọn hai bơm hoạt động luân phiên.

• Lưu lượng trung bình giờ: Qtb.h = = = 104,2m3/h

• Lưu lượng của máy bơm: Qbơm = Qtb.h = 104,2 m3/h

Chọn ống có đường kính ngoài d1 = 220mm, đường kính trong d2 = 200mm

• Vận tốc nước trong ống: V = = = 0,92m/s.

Chiều dài đường ống L = 32m

• Từ định luật Bernulli xác định cột áp của bơm: H = H1 + H2 + H3

Trong đó:

o H 1 : cột áp hình học, H 1 = Z 1 – Z 2 = 8m

+ Z 1 : là chiều cao ống đẩy, Z 1 = 8m.và Z 2 : là chiều cao ống đẩy, Z 2 = 0m.

o H 2 : cột áp để khắc phục chênh lệch cột áp ở hai đầu đoạn ống:

H2 =

+ P 1 : áp suất dòng chảy khi vào máy bơm

+ P 2 : áp suất dòng chảy khi ra khỏi máy bơm.

λ = = 0,026m.

+ ∑ζ: Tổng tổn thất cục bộ Tổn thất qua van, ζ = 1,7.

+ Tổn thất qua co, ζ= 1 Tổn thất qua côn mở, ζ = 0,25.

+ Tổn thất khi vào đường ống, ζ = 0,5.

o ρ: Khối lượng riêng của nước η: Hiệu suất của máy bơm (80%).

Chọn hai bơm hoạt động luân phiên, loại bơm hãng Shinmaywa, Nhật – loại:200B47,5 , mỗi bơm có các thông số: Q = 104,2m3/h, H = 12m và N = 7,5 kW (10Hp)

Bảng 6 Thông số thiết kế bể điều hòa.

Trong đó: L COD Là tải trọng thể tích của bể UASB, chọn theo bảng 7 (kg/m 3 ngày).

Bảng 7 Tải trọng thể tích hữu cơ của bể UASB.

Nồng độ nước

thải,

mgCOD/l

Tỷ lệ COD không tan, % Tải trọng thể tích ở 30

0 C, kgCOD/m 3 ngày Bùn bông Bùn hạt (không

khử SS)

Bùn hạt (khử SS)

60 ÷ 100 6 ÷ 8 3 ÷ 8

(Nguồn: Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, (2006) Xử lý

nước thải đô thị và công nghiệp NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh).

• Diện tích bề mặt cần thiết của bể: A = = = 208m2

Trong đó: V d là vận tốc nước trong bể, chon V d = 0,5m/h, chọn theo bảng 8.

Bảng 8 Thông số thiết kế bể UASB dựa vào nồng độ COD.

Xây dựng một bể UASB có kích thước như sau: L = 16m và B = 13m

• Chiều cao tổng cộng của bể: Htc = H + hp + hat = 5 + 1,7 + 0,3 = 7m

Trong đó:

o h p : chiều cao phân tách ba pha (rắn – lỏng – khí), chọn hp = 1,7m.

o h at : Chiều cao an toàn và H = Chiều cao phản ứng.

• Thời gian lưu nước trong bể: T = = = 13,4h

Trong đó: : Thể tích phần chứa nước của bể, = (5 + 1,7) * 208 = 1394m 3

 Tính toán phiễu thu khí.

Hình 9 Phiễu thu khí

Chiều cao vùng lắng: HL = 1 ÷ 1,2m, (Lettinga and Hulsoft, 1991), chọn HL = 1,5m

Trong đó: H L = h + ∆h, với h là chiều cao vách nghiêng của phiễu và ∆h là chiều cao vách đứng của phiễu.

∆h = *tg� = * tg600 = 0,26m và h = 1,5 – 0,26 = 1,24m, với Wt = 0,2 ÷ 0,3m

(Lettinga and Hulsoft, 1991), chọn Wt = 0,3m

• Chiều rộng phần đáy của phiễu thu khí: Wb= = = 1,7m

Trong đó:

o �: Góc nghiêng của phiễu theo phương ngang , � = 45 0 ÷ 60 0 , chọn �

=60 0

26

o L: Chiều dài của bể, L =16 m.

• Kiểm tra lại diện tích bề mặt khe hở giữa các phiễu thu khí: Ak ( 15 ÷ 20m)

= = 15%

Trong đó: A là diện tích bề mặt bể UASB (m 2 ).

Vậy: chọn chiều rộng khe hở giữa các phiễu thu khí: a = 0,3m là hợp lý

 Tính toán ngăn lắng: Trong bể có 8 phiễu thu khí, ngăn lắng được bố trí giữa các

phiễu thu khí, có 8 ngăn lắng

• Chiều rộng phần trên của một ngăn lắng:

Ws = Wb – Wt + Wa = 1,7 – 0,3 + 0,3 = 1,7m

Chiều dài của vùng lắng là chiều rộng của bể: B = 13m.

Để đảm bảo lắng tốt thì thời gian lưu nước trong ngăn lắng phải lớn hơn 1h

• Thể tích một ngăn lắng VL = = = 39m3

Trong đó:

o B: Chiều rộng của bể, B = 13m và L: Chiều dài của bể, L = 16m.

o H L : Chiều cao vùng lắng, H L = 1,5m.

• Thời gian lưu nước trong ngăn lắng: tL = = = 3h > 1h

Tải trọng bề mặt phần lắng phải nhở hơn 20m3/m2.ngày, (Lettinga and Hulsoft, 1991)

• Kiểm tra tải trọng bề mặt phần lắng:

LL = = = 14,14m3/m2.ngày < 20m3/m2.ngàyTấm hướng dòng: Tấm hướng dòng là inox dày 3mm, được tạo thanh hình chữ V, cógóc ở đỉnh là 900 Đoạn nhô ra của tấm hướng dòng bên dưới khe hở một đoạn 10cm ÷20cm, chọn khoảng cách của tấm hướng dòng đến khe hở là20cm

• Khoảng cách giữa hai mép tấm hướng dòng: Wa + 0,2 = 0,3 + 0,2 = 0,5m

Chiều dài của tấm hướng dòng là chiều rộng của bể: 13m

 Tính hệ thống phân phối nước vào bể.

Ống dẫn nước chính có đường kính ngoài 220mm, đường kính trong 200mm

• Kiểm tra lại vận tốc nươc chảy trong ống chính:

Vc = = = 0,92m/s, (thỏa v = 0,8 ÷ 2m/s)

Nước chảy từ ống chính vào bể theo 16 ống nhánh đặt theo chiều dài của bể Vận tốctrong ống nhánh dao động trong khoảng 0,8 ÷ 2m/s Chọn Vn = 1,5m/s.

Dn = = = 0,039m = 39mm

Chọn ống nhánh có đường kính ngoài là 48mm, đường kính trong 40mm

• Kiểm tra lại vận tốc nươc chảy trong ống chính:

Vn = = = 1,4m/s, (thỏa v = 0,8 ÷ 2m/s)

Trong bể UASB, chọn 2m2 thì bố trí được một vị trí phân phối nước Số vị trí phân

phối nước trong bể: m = A/2 = 208/2 =104 vị trí, chọn m = 112 vị trí

Trên mối ống nhánh bố trí bảy vị trí phân phối nước Ở mỗi vị trí, đục hai lỗ có đường kính 10mm, hai lỗ tạo thành một góc 900

Khoảng cách giữa các ống nhánh: 1m và khoảng cách giữa các lỗ trên một ống: 1,8m

 Tính toán máng thu nước: Bố trí 9 máng thu nước ở giữa 8 vùng lắng chạy dọc

theo chiều rộng bể Chọn máng có thông số: độ dốc: 5% và độ nhám: n = 0,012

Bảng 9 Hệ số nhám các loại cống là từ vật liệu khác nhau.

(Nguồn: Hoàng Văn Huệ, Trần Đức Hạ, Mai Liên Hương, Lê Mạnh Hà, Trần Hữu

Diện (2001) Thoát nước tập 1 NXB Khoa học Kỹ Thuật.

• Mặt cắt có lợi nhất về mặt thủy lực: Β = = 2, suy ra bm = 2hm

Trong đó: b m là chiều rộng máng thu và h m là chiều cao máng thu

• Lưu lượng nước trong mỗi máng thu: Qm = = = 32*10-4m3/h

− Tấm răng cưa cao 200mm và răng cưa cao 80mm.

− Bế rộng răng cưa là 80mm và khoảng cách giữa hai răng khớp là 40mm

Do đó, trên thành máng dài 13m, có 65 răng cưa mỗi bên

Qkhe = = = 0,025 * 10-3 m3/s.khe

• Tải trọng thu nước trên 1m dài mép máng:

q = = 0,25 * 10-3 m3/s.khe

Tính đường kính ống dẫn nước tự chảy sang bể Aerotank.

• Vận tốc trong ống nước tự chảy, v = 0,5m/s Đường kính ống:

Dtc = = = 0,27m = 270mm

Chọn ống PVC có đường kính trong là 260mm và đường kính ngoài là 280mm

• Kiểm tra lại vận tốc nước chảy trong ống:

Vtc = = = 0,55m/s

 Tính lượng khí và bùn sinh ra trong bể: Lượng khí sinh ra khi loại bỏ 1kg COD

là 0,5m3 (M.M Ghangrekar, U.J.Kahalekar, S.V Takelakar (2003) Design of

Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reator for Treatment of Ogranic WasteWaters)

• Thể tích khí sinh ra trong một ngày:

Vkhí = 0,5 * Qtb.ngày * = 0,5 * 2500 * = 1692m3/ngày.

Lượng khí CH4 sinh ra là 0,35m3 CH4/kgCOD loại bỏ

• Thể tích khí CH4 sinh ra trong một ngày:

Lượng bùn sinh ra: 0,05 – 0,1kg/kg COD loại bỏ (Joseph F.Manila, Design of

Anerobic Process for the treatment of Idustrial and Municipal Waste).

• Lượng bùn sinh ra trong 1 ngày: Px = Y * Qtb.ngày *

= 0,04 * 2500 * = 71,24kg/ngày.

Trong đó:

o Y: Hệ số sản sinh tế bào Y = 0,04gVSS/gCOD.

o k d : Hệ số phân hủy nội bào, k d = 0,015 ngày -1

o : Thời gian lưu bùn, = 60 ngày.