Đồ án thiết kế nhà máy xử lý nước thải Bia 23100 m3 sabibeco Sài gòn

Đồ án thiết kế nhà máy xử lý nước nước thải Bia 23100 m3 sabibeco. Đây là đồ án môn ( đồ án nhỏ ). Bản các bạn xem là bản word, các bạn có thể gửi mail đến: datqt47wru.vn để hỏi thêm nếu có thắc mắc. Đồ án mình vẽ tay nên không lưu lại bản cad cũ. Nhưng mình sẽ có bản cad mẫu cho các bạn ở dưới đính kèm.

ĐẶT VẤN ĐỀ

Bia được sản xuất tại Việt Nam cách đây trên 100 năm tại nhà máy Bia SàiGòn và Hà Nội Hiện nay do nhu cầu của thị trường, chỉ trong trời gian ngắn, ngànhsản xuất bia đã có những bước phát triển mạnh mẽ Mức tiêu thụ bia bình quân theođầu người vào năm 2011 dự kiến là 28 lít/người/năm Bình quân lượng bia tăng20% mỗi năm

Tuy nhiên, sự tăng trưởng của ngành sản xuất bia lại kéo theo các vấn đề môitrường như: vấn đề chất thải sản xuất, đặc biệt là nước thải có độ ô nhiễm cao.Nước thải do sản xuất rượu bia thải ra thường có đặc tính chung là ô nhiễm hữu cơrất cao, nước thải thường có màu xám đen và khi thải vào các thuỷ vực đón nhậnthường gây ô nhiễm nghiêm trọng do sự phân huỷ của các chất hữu cơ diễn ra rấtnhanh Thêm vào đó là các hoá chất sử dụng trong quá trình sản xuất như CaCO3,CaSO4, H3PO4, NaOH, Na2CO3… Những chất này cùng với các chất hữu cơtrong nước thải có khả năng đe dọa nghiêm trọng tới thuỷ vực đón nhận nếu khôngđược xử lý Kết quả khảo sát chất lượng nước thải của các cơ sở sản xuất bia trongnước ở Hà Nội, Hải Dương, Hà Tây, Hoà Bình cho thấy, nước thải từ các cơ sở sảnxuất bia nếu không được xử lý, có COD, nhu cầu oxy sinh hoá BOD, chất rắn lơlửng SS đều rất cao

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Yêu cầu đối với nước dùng trong sản xuất bi……….9

Bảng 1.2 Thành phần của hoa Houblon……… 10

Bảng 2.1 Đặc tính nước thải của một số nhà máy bia……….16

Bảng 2.2 Đặc trưng nước thải một số cơ sở sản xuất bia trên địa bàn Hà Nội 2007 17

Bảng 2.3 Thành phần nước thải sản xuất bia của một số Công ty năm 2002……… 17

Bảng 2.4 Thành phần và định mức CTR của công nghiệp sản xuất bia……….20

Bảng 3.1 Số liệu thành phần tính chất nước thải 23

Bảng 4.1 Các thông số đầu vào và ra của nước thải 29

Bảng 4.2 Tổng hợp các thông số tính toán mương dẫn nước thải 30

Bảng 4.3 Tổng hợp các thông số tính toán song chắn rác thô 34

Bảng 4.4 Các thông số thiết kế lưới chắn rác……….34

Bảng 4.5 Tổng hợp các thông số tính toán lưới chắn rác………34

Bảng 4.6 Đặc trưng dòng thải sau khi qua song chắn, lưới chắn………35

Bảng 4.7 Tổng hợp các thông số tính toán hố thu gom……… 36

Bảng 4.8 Tổng hợp các thông số tính toán bể điều hòa 39

Bảng 4.9 Đặc trưng dòng thải sau khi qua bể điều hòa 40

Bảng 4.10 Giá trị của hằng số thực nghiệm a, b ở t0 200C 42

Bảng 4.11 Tổng hợp các thông số tính toán bể lắng 43

Bảng 4.12 Đặc trưng dòng thải sau khi qua bể lắng 44

Bảng 4.13 Tổng hợp các thông số thiết kế bể UASB 49

Bảng 4.14 Đặc trưng dòng thải sau khi qua bể UASB 50

Bảng 4.15 Tổng hợp các thông số thiết kế bể SBR 57

Bảng 4.16 Đặc trưng dòng thải sau khi qua bể SBR 57

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY BIA SÀI GÒN (Sabibeco)

VÀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIA

1.1. TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY BIA SÀI GÒN

a) Tên công ty và vị trí địa lý

• Tên tổ chức: CÔNG TY CỔ PHẦN BIA SÀI GÒN – BÌNH TÂY

• Tên tiếng Anh: SAIGON-BINHTAY BEER JOINT STOCK COMPANY

• Tên viết tắt: SAIGON-BINHTAY BEER JSC

• Trụ sở chính: Số 8 Nam Kỳ Khởi Nghĩa, P.Nguyễn Thái Bình, Quận 1,Thành phố Hồ Chí Minh

• Điện thoại: (84-28) 3824 3586

• Fax: (84-28) 3915 1856

• Vốn điều lệ đăng ký: 565.762.360.000 đồng

• Giấy CNĐKKD: Số 0304116373 do Sở KH&ĐT Thành phố Hồ ChíMinh cấp ngày 25 tháng 11 năm 2005 và đăng ký thay đổi lần 7 ngày 19tháng 09 năm 2014

• Giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh lần 1 của Công ty số 4103004075

do Sở KH & ĐT Tp HCM cấp ngày 25 tháng 11 năm 2005

• Ngày 20/11/2005 HĐQT Công ty họp bàn triển khai dự án đầu tư Nhàmáy bia công suất 45 triệu lít / năm

• Ngày 18/2/2006 HĐQT Quyết định Phê duyệt dự án đầu tư

• Ngày 01/11/2006: Văn phòng công ty bắt đầu hoạt động tại 12 Đông Du,Q.1, Tp HCM

• Ngày 01/12/2006: Xem xét, quyết định đầu tư giai đoạn II

• Ngày 10/1/2007: Tổ chức nấu thử mẻ bia đầu tiên

• Ngày 18/3/2007: Chiết thử thành công mẻ bia chai đầu tiên

• Ngày 10/10/2007: Lô bia lon thành phẩm đầu tiên được chiết thànhcông

• Ngày 07/01/2008: Nhận giấy đăng ký kinh doanh sáp nhập Công ty cổphần Hoàng Quỳnh vào Công ty CP Bia Sài Gòn – Bình Tây

• Ngày 01/4/2008: Công ty CP Bia Sài Gòn – Bình Tây sáp nhập chínhthức hoạt động

c) Năng lực sản xuất

• Nhà máy bia Sài Gòn – Bình Dương (Địa chỉ: Lô B2/47, 48, 49, 50, 51KCN Tân Đông Hiệp B, xã Tân Đông Hiệp, Huyện Dĩ An, Tỉnh BìnhDương): 110 triệu lít/năm.

• Nhà máy Bia Sài Gòn – Hoàng Quỳnh (Địa chỉ: A73/I , đường số 7,KCN Vĩnh Lộc, Huyện Bình Chánh, TP Hồ Chí Minh): 100 triệulít/năm

• Đang tiến tới dự án xây dụng nhà máy bia tại khu vực Công trường MêLinh, Bến Nghé, Quận 1, Hồ Chí Minh, Việt Nam với công suất 300triệu lít/năm

d) Sự cần thiết phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải mới

Như đã trình bày ở phần trên, hiện tại hệ thống xử lý nước thải của công ty đang vận hành tốt, chất lượng nước đầu ra đảm bảo theo tiêu chuẩn thải nhưng hệ thống này đang xây dựng với lưu lượng nước thải là 4000 m3/ngày đêm (cực đại) cho 100 triệu lít/năm Khi xây dựng nhà máy mới với công suất là 300 triệu lít/năm thì lượng nước thải có thể đạt đến 18000 m3/ngày đêm và cần thiết kế đến năm

2030 mà nhà máy vẫn còn hoạt động tốt Công nghệ xử lý, tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải mới này được trình bày cụ thể ở các chương sau trong đồ án

1.2. CÁC QUÁ TRÌNH CƠ BẢN TRONG SẢN XUẤT BIA:

a) Nguyên liệu sản xuất bia

Bia được sản xuất từ 4 nguyên liệu chính là malt đại mạch, nước, hublon

và nấm men Nhiều loại nguyên liệu thay thế malt trong quá trình nấu là gạo,đường và các loại dẫn xuất từ ngũ cốc; các nguyên liệu khác được sử dụng trongquá trình lọc và hoàn thiện sản phẩm như bột trợ lọc, các chất ổn định; Nhiềuloại hóa chất được sử dụng trong quá trình sản xuất như các chất tẩy rửa, các loạidầu nhờn, chất bôi trơn, chất hoạt động bề mặt… Tỷ lệ các thành phần nguyênliệu phụ thuộc vào chủng loại bia sẽ được sản xuất

 Nước

Do thành phần chính của bia là nước nên nguồn nước và các đặc trưng của

nó có ảnh hưởng rất quan trọng tới các đặc trưng của bia Nhiều loại bia chịu ảnhhưởng hoặc thậm chí được xác định theo đặc trưng của nước trong khu vực sảnxuất bia Do đó, dể dảm bảo sự ổn định về chất lượng và mùi vị của sản phẩm,nước cần được xử lý trước khi tham gia vào quá trình sản xuất bia nhằm đạtđược các chỉ tiêu chất lượng nhất định

Bảng 1.1 Yêu cầu đối với nước dùng trong sản xuất bia

- Đại mạch 6 hàng : đa số được dùng trong sản xuất thức ăn gia súc

- Đại mạch 2 hàng : đa số được dùng trong sản xuất bia

- Đại mạch 4 hàng : một số chúng dược dùng trong sản xuất bia

Malt là hạt đại mạch được nảy mầm trong điều kiện nhân tạo Hạt đại mạchđược ngâm trong nước , sau đó được tạo môi trường ẩm để thích hợp cho việcnảy mầm Quá trình nẩy mầm, một lượng lớn các enzyme xuất hiện và tích tụtrong hạt đại mạch như : enzyme amylaza, enzyme proteaza Các enzyme này lànhững nhân tố thực hiện việc chuyển các chất trong thành phần hạt đại mạchthành nguyên liệu mà nấm men có thể sử dụng để tạo thành sản phẩm là bia, khihạt đại mạch đã nảy mầm, người ta đem sấy khô ở nhiệt độ cao, trong thời gianngắn, tùy theo nhiệt độ sấy mà ta thu được những loại malt khác nhau

+ Malt vàng : sấy ở nhiệt độ 800C

+ Malt socola : sấy ở nhiệt độ 1000C

Phải chọn đại mạch chứa ít protein, làm ướt đến 42-48%, nảy mầm ở nhiệt

độ tương đối ( 13-180C) và phải thông gió tốt Trong điều kiện đó, hạt sẽ tích tụnhiều enzyme, tiêu hao đạm và polysaccharit, đường cũng tích tụ với số lượngvừa đủ

Quá trình sấy thực hiện nhanh trong 24 giờ Sau đó loại bỏ mầm vì mầm cóthể mang lại cho bia vị không bình thường Không thể dùng malt vừa sấy xong

để làm bia mà phải qua quá trình bảo quản , vì trong quá trình bảo quản malt sẽhút ẩm từ không khí, độ ẩm dần dần tăng lên, trong malt lúc này xuất hiện một

số hiện tượng hóa lý ngược với lúc sấy khô Tất cả những thay đổi dẫn đến mộtsản phẩm hoàn chỉnh đó là malt chín tới

Thành phần hóa học của malt (tính theo % chất thô )

+ Tinh bột : 58% + Chất khoáng : 2,5%

 Hoa Houblon

Hoa Houblon là nguyên liệu chính thứ 2 dùng để sản xuất bia, hoa Houblongóp phần tạo ra mùi vị đặc trưng của bia, ngoài ra hoa Houblon còn được sử dụng như một chất bảo quản bia, làm tăng tính ổn định, khả năng tạo bọt, tính giữ bọt, làm cho bột mịn và xốp

Chỉ sử dụng hoa cái trong quá trình sản xuất bia

Bảng 1.2 Thành phần của hoa Houblon

 Men bia (Yeast)

Men bia được sử dụng trong qui trình này là men Heineken A

Năm 1886, Dr Eilon, học trò của Louis Pasteur phát triển thành côngHeineken “A-yeast” - men bia đặc trưng của Heineken vẫn còn được ứng dụngtrong công nghệ sản xuất bia ngày nay của Heineken và giúp mang lại cho cácsản phẩm của Heineken một hương vị riêng độc đáo.

Yêu cần chất lượng của nấm men trước khi đưa vào làm men

+ Khi đưa vào sản xuất tỉ lệ men chết dưới 2%, tỉ lệ nảy chồi lớn hơn 10% Thời kỳ mạnh nhất khi độ đường xuống nhanh nhất có thể trên 80%

+ Nấm men đưa vào dịch đường để lên men phải được từ 10-20 triệu tế bào/mldịch giống

+ Nấm men phải có khả năng chuyển hóa các đường đôi, đường đơn giản, các peptid, acid amin, giải phóng ra CO2, rược etylic và nhiệt

+ Nấm men phải thuần chủng

 Sản phẩm thay thế (Gạo)

Ở nước ta nguyên liệu thay thế được sử dụng là gạo, do nước ta có nguồngạo dồi dào, mặc khác việc nghiền, xay gạo cũng giản đơn, không cần phảingâm

Gạo được dùng thay thế một phần malt để làm giảm giá thành sản phẩm.Yêu cầu kỹ thuật của gạo

+ Trắng, đều hạt, không ẩm mốc, không có mùi hôi, sạn rác, không mối mọt+ Tỷ lệ tạp chất < 2%

• Đối với gạo: do gạo chưa qua nảy mầm nên cấu trúc tinh bột còn nguyên vẹn,nên gạo cần phải được nghiền càng mịn càng tốt

• Đối với malt: Việc nghiền malt cần đáp ứng 2 yêu cầu là đảm bảo được hiệusuất chuyển hóa cao trong quá trình nấu và dễ dàng lọc được dịch đường saukhi đường hóa Độ mịn của malt sau khi nghiền phụ thuộc vào công nghệ lọchèm sau khi đường hóa và loại máy nghiền được lựa chọn trong hệ thống thiếtbị

Sơ đồ công nghệ sản xuất bia

 Nấu

Quá trình nấu gồm 4 công đoạn:

• Hồ hóa và đường hóa: nguyên liệu sau khi xay nghiền được hòa trộn với nướctheo tỷ lệ nhất định và được chuyển tới thiết bị hồ hóa và đường hóa

• Lọc dịch đường: hèm được đưa qua máy lọc nhằm tách bã hèm ra khỏi nướcnha Thiết bị lọc dịch đường phổ biến có 2 loại là nồi lọc lắng hoặc máy ép lọckhung bản

• Đun sôi với hoa houblon: dịch đường sau khi lọc được nấu với hoa houblonbằng cách đun sôi trong 60-90 phút

• Lắng nóng dịch đường: dịch sau khi nấu được đưa qua bồn lắng xoáy nhằmtách bã hoa houblon và cặn tạo thành trong quá trình lắng nóng trước khichuyển vào lên men.

Quá trình nấu sử dụng nhiều năng lượng dưới dạng nhiệt năng và điện năngcho việc vận hành các thiết bị; hơi nước phục vụ mục đích gia nhiệt và đun sôi

 Lên men

Chuẩn bị men giống: Nấm men được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, sau

đó được nhân trong các điều kiện thích hợp để đạt được mật độ nấm men cầnthiết cho lên men

Lên men chính: dịch đường được cấp bổ sung ôxy, làm lạnh đến nhiệt độthích hợp để tiến hành quá trình lên men chính với thời gian và điều kiện phùhợp

Lên men phụ: dịch sau khi kết thúc giai đoạn lên men chính được chuyểnsang giai đoạn lên men phụ để hoàn thiện chất lượng bia (tạo hương và vị đặctrưng)

 Lọc bia và hoàn thiện sản phẩm

Lọc bia: Sau lên men, bia được đem lọc để đạt được độ trong theo yêu cầu.Lọc bia được tiến hành bằng nhiều loại thiết bị khác nhau Các loại máy lọc biathường dùng là máy ép lọc khung bản có sử dụng giấy hoặc vải lọc

Hoàn thiện sản phẩm, bia có thể được lọc hoặc xử lý qua một số công đoạnnhư qua hệ thống lọc trao đổi chứa PVPP hoặc silicagel để loại bớt polyphenol

và protein trong bia, tăng tính ổn định của bia trong quá trình bảo quản Nhằmmục đích tăng tính ổn định của bia người ta có thể sử dụng thêm các enzymehoặc chất bảo quản được phép sử dụng trong sản xuất bia

 Đóng chai, lon, keg và thanh trùng sản phẩm

Để đáp ứng nhu cầu khác nhau của người tiêu dùng và đảm bảo việc vậnchuyển bia đến nơi tiêu thụ, các nhà sản xuất bia phải tiến hành khâu bao gói.Các bao bì phải được rửa sạch sẽ tiệt trùng trước khi chiết rót Khâu rửabao bì tốn nhiều hóa chất và năng lượng kèm theo nước thải với tải lượng BODcao

Bia được chiết vào chai, lon keg bằng các thiết bị chiết rót Tùy theo yêucầu của thị trường, thời gian lưu hành sản phẩm trên thị trường có thể từ 1 thángđến hàng năm Do vậy yêu cầu chất lượng của bia sau khi đóng vào bao bì cũng

Vệ sinh nhà xưởng, khu vực sản xuất phải được làm thường xuyên để tránh

ô nhiễm chéo từ môi trường vào sản phẩm

 Quá trình cung cấp hơi:

Hệ thống nồi hơi đốt than hoặc dầu với áp suất tối đa là 10 bar, áp suất làmviệc trong khoảng 4-6 bar.Thiết bị cung cấp hơi là nồi hơi chạy bằng nhiên liệuhóa thạch (than đá, ga), khí sinh học, hoặc bằng điện.Từ nồi hơi, hơi nước đượcdẫn trong các ống chịu áp cung cấp cho các thiết bị cần gia nhiệt

Khói thải nồi hơi có chứa CO, CO2, NOx, SOx và bụi thải Khói thải gây rahiệu ứng nhà kính, ô nhiễm không khí các khu vực lân cận

 Quá trình cung cấp lạnh cho sản xuất:

Trong nhà máy bia các quá trình có sử dụng lạnh là quá trình làm lạnh dịchđường từ khâu nấu, quá trình lên men, quá trình nhân và bảo quản giống men,quá trình làm lạnh bia thành phẩm trong các bồn chứa bia thành phẩm, quá trìnhlàm lạnh nước phục vụ lên men và vệ sinh Hệ thống máy lạnh với môi chấthiện nay thường sử dụng là ammoniac sẽ làm lạnh glycol hoặc nước là các môichất thứ cấp cho các thiết bị lên men và trao đổi nhiệt.Việc tính toán công suấtmáy lạnh, thiết kế hệ thống cung cấp lạnh hợp lý sẽ đảm bảo chi phí vận hànhthấp, hiệu quả sản xuất cao

 Quá trình cung cấp khí nén:

Khí nén được dùng trong nhiều quá trình trong nhà máy sản xuất bia Khínén được cung cấp bởi máy nén khí , chứa sẵn trong các bình chứa Máy nén khítiêu tốn nhiều điện năng, khí nén được dự trữ ở áp suất cao trong các balôngchứa khí, rất dễ bị rò rỉ, hao phí do thoát ra ngoài trên đường ống

 Quá trình thu hồi và sử dụng CO 2

Bao gồm balông chứa, thiết bị rửa, máy nén CO2 , thiết bị loại nước, lọc

than hoạt tính, thiết bị lạnh, thiết bị ngưng tụ CO2, 1 tank chứa CO2 , 1 thiết bịbay hơi CO2, hệ thống đường ống, phụ kiện Toàn bộ CO2 trong quá trình lênmen sẽ được thu lại và sử dụng cho việc bão hòa CO2 của bia.

CHƯƠNG II: CÁC NGUỒN THẢI TỪ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

BIA VÀ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ

2.1. Nước thải

a) Nguồn gốc phát sinh, đặc tính nước thải công nghiệp sản xuất bia

Công nghiệp sản xuất bia là một trong những ngành công nghiệp đòi hỏi tiêutốn một lượng nước lớn cho mục đích sản xuất và vì thế sẽ thải ra môi trường mộtlượng nước thải lớn Cụ thể như sau:

• Nước làm lạnh, nước ngưng, đây là nguồn nước thải ít hoặc gần nhưkhông gây ô nhiễm nên có khả năng tuần hoàn sử dụng lại

• Nước thải từ công đoạn nấu - đường hóa: bao gồm

- Nước thải trong quá trình rửa bã sau nấu,

- Nước thải do vệ sinh nồi nấu gạo, malt, hoa; vệ sinh thiết bị lọc dịchđường và thiết bị tách bã

Đặc tính của nước thải này có mức độ ô nhiễm rất cao, có chứa bã malt, bãhoa, tinh bột, các chất hữu cơ, một ít tanin, chất đắng, chất màu…

• Nước thải từ công đoạn lên men:

Nước vệ sinh các tank lên men, thùng chứa, đường ống, sàn nhà… có chứa

bã men, bia cặn và các chất hữu cơ

• Nước thải từ công đoạn hoàn tất sản phẩm: Lọc, bão hòa CO2, chiết chai,đóng nắp, thanh trùng Nước thải chủ yếu từ công đoạn này là nước vệsinh thiết bị lọc, nước rửa chai và téc chứa Đây cũng là một trongnhững dòng thải có ô nhiễm lớn trong sản xuất bia

Nước thải từ công đoạn này có chứa bột trợ lọc, một ít bã men, bia còn lại

từ bao bì tái sử dụng, bia rơi vãi trong quá trình chiết, pH cao…

• Nước rửa sàn các phân xưởng, nước thải từ nồi hơi, nước từ hệ thốnglàm lạnh có chứa hàm lượng chlorit cao

• Xút và axit thải ra từ hệ thống CIP, xút từ thiết bị rửa chai Dòng thảinày có lưu lượng nhỏ và cần thu hồi riêng để xử lý cục bộ, tuần hoàn tái

sử dụng cho các mục đích khác

Bên cạnh nước thải sản xuất, một nguồn ô nhiễm khác đó là nước thải sinh hoạt từ nhà vệ sinh, nhà bếp phục vụ cán bộ công nhân viên Nước thải này chủ yếuchứa các chất gây ô nhiễm BOD, COD, SS, N, P, vi sinh vật ở mức trung bình, nếu nước thải này không được xử lý thích đáng cũng gây ra những tác động xấu đến môi trường

Trong sản xuất bia công nghệ ít thay đổi từ nhà máy này sang nhà máy khác,

sự khác nhau có thể chỉ là sự áp dụng phương pháp lên men nổi hay lên men chìm Nhưng sự khác nhau cơ bản là vấn đề sử dụng nước cho quá trình rửa chai, máy móc, nhà xưởng… Điều đó dẫn đến tải lượng nước thải và hàm lượng các chất ô nhiễm của các nhà máy bia rất khác nhau Ở các nhà máy bia có biện pháp tuần hoàn nước và công nghệ rửa tiết kiệm nước thì lượng nước thấp, như ở Cộng Hoà Liên Bang Đức nước sử dụng và nước thải bia như sau: [2]

- Định mức nước cấp: 4 – 8 m3/1000lít bia, tải lượng nước thải 2,5 – 6 m3/1000lit bia

- Tải trọng BOD5: 3 – 6 kg/1000 lít bia; tỷ lệ BOD5/COD = 0,55 – 0,7

- Hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải như sau:

BOD5 = 1100 đến 1500 mg/l; COD = 1800 – 3000 mg/l;

- Tổng nitơ = 30 đến 100 mg/l; tổng photpho = 10 đến 30 mg/l

Với các biện pháp sử dụng nước hiệu quả nhất thì định mức nước thải của nhàmáy bia không thể thấp hơn 2 – 3 m3/1000 lít bia sản phẩm Trung bình lượng nướcthải ở nhiều nhà máy bia lớn gấp 10 đến 20 lần lượng bia sản phẩm [2]

Rosenwinker đã đưa ra kết quả phân tích đặc tính nước thải của một số nhàmáy bia như bảng sau:

Bảng 2.1 Đặc tính nước thải của một số nhà máy bia [2]

Thông số Đơn vị Nhà máy I Nhàmáy II Nhà máy III

nhiễm kgBOD5/1000lít bia - 3,5

-Lưu lượng dòng thải và đặc tính dòng thải trong công nghệ sản xuất bia cònbiến đổi theo chu kì và mùa sản xuất [2]

Bảng 2.2 Đặc trưng nước thải một số cơ sở sản xuất bia trên địa bàn Hà Nội 2007 Tên cơ

Bảng 2.3 Thành phần nước thải sản xuất bia của một số Công ty năm 2002

Ghi chú: Theo các số liệu nghiên cứu tại công ty Bia ong Thái Bình, Công ty

Bia Nghệ An, Nhà máy Bia NADA, nhà máy Bia Hạ Long

Công nghiệp sản xuất bia tạo nên một lượng lớn nước thải xả vào môi trường.Hiện nay tiêu chuẩn nước thải tạo thành trong quá trình sản xuất bia là 8 – 14 lít nướcthải/ lít bia, phụ thuộc vào công nghệ và các loại bia sản xuất [3]

Do có hàm lượng chất hữu cơ cao, cặn lơ lửng lớn, nước thải sản xuất bia gâymùi hôi thối, lắng cặn, giảm nồng độ oxy hoà tan trong nước nguồn khi tiếp nhậnchúng Mặt khác, các muối nitơ, phốtpho trong nước thải bia dễ gây hiện tượng phú

dưỡng cho các thuỷ vực Vì vậy các loại nước thải này cần phải xử lý trước khi xả ranguồn nước tiếp nhận.

b) Hiện trạng xử lý

 Các biện pháp ngăn ngừa, giảm thiểu nước thải

Để giảm lượng nước thải và các chất gây ô nhiễm nước thải trong công nghệsản xuất bia, có thể thực hiện các biện pháp sau:

- Phân luồng các dòng thải để có thể tuần hoàn sử dụng các dòng ít hoặc khônggây ô nhiễm như nước làm lạnh, nước ngưng

- Sử dụng các thiết bị rửa cao áp như súng phun tia hoặc rửa khô để giảm lượngnước rửa

- Hạn chế rơi vãi nguyên liệu, men, hoa houblon và thu gom kịp thời bã men,

bã malt, bã hoa và bã lọc để hạn chế ô nhiễm cho dòng nước rửa sàn

Thực tế hiện nay, tại các công ty bia lớn đang sử dụng hệ thống CIP vệ sinhnên đã giảm đáng kể lượng nước vệ sinh các thiết bị, cũng như giảm lượng hóa chấtcho quá trình rửa

 Xử lý nước thải

Do đặc tính nước thải của công nghệ sản xuất bia có chứa hàm lượng các chấthữu cơ cao ở trạng thái hoà tan và lơ lửng, trong đó chủ yếu là hiđratcacbon,protêin và các axit hữu cơ, đây là các chất có khả năng phân huỷ sinh học, tỷ lệgiữa BOD và COD trong khoảng 0,5 – 0,7 nên thích hợp với phương pháp xử lýsinh học Hơn nữa, do nước thải bia có COD, BOD5 cao nên khó xử lý trực tiếpbằng phương pháp sinh học hiếu khí mà thường kết hợp xử lý yếm khí trước rồiqua xử lý hiếu khí Đây là công nghệ đang được ứng dụng phổ biến xử lý nước thảingành công nghiệp thực phẩm nói chung và ngành bia nói riêng cho hiệu quả tốt và

ổn định

Hiện nay, hầu hết các nhà máy bia đều có hệ thống xử lý nước thải Tuy nhiên,không phải nhà máy nào cũng xử lý nước ra đạt tiêu chuẩn Vì vậy, vấn đề môitrường phát sinh từ ngành bia cần được quan tâm và khắc phục

2.2. Khí thải

 Bụi

Bụi có thể được tạo ra tại công đoạn tiếp nhận, vận chuyển và nghiền malt,nghiền gạo đặc biệt là hệ thống nghiền khô Trong phân xưởng nghiền, bụi có thể thuhồi bằng hệ thống hút và lọc bụi Bụi là thành phần giàu chất hòa tan, tuy nhiên chủyếu là các chất có thể gây ảnh hưởng xấu cho sản phẩm

 Khí thải nồi hơi

Chủ yếu là khí thải phát sinh từ quá trình đốt nhiên liệu là dầu FO chạy nồi hơi.Các chất ô nhiễm trong khí thải của lò hơi SO2, NOx, CO, VOX Do vậy, các nhà máycần xây dựng hệ thống xử lý khí thải nhằm đảm bảo chất lượng khí thải trước khi thải

ra môi trường bên ngoài

 Khí CO 2

Khí CO2 sinh ra ở công đoạn lên men nhưng khí này thường được thu hồi bằng

hệ thống thu hồi CO2 để làm nguồn cung cấp gas cho bia thành phẩm và bán để làmbình cứu hỏa

 Tác nhân lạnh

Hiện nay, các nhà máy đang sử dụng những loại tác nhân lạnh như NH3, Glycol,CFC Tuy nhiên, người ta đã xác định được tác hại to lớn của CFC đến môi trường,đây là khí gây hiệu ứng nhà kính và là tác nhân làm suy giảm tầng ozone vì vậy màhiện nay CFC được thay thế bằng các tác nhân lạnh khác

 Khí thải từ nhà nấu

Trong quá trình đun sôi dịch đường, thành phần các chất dễ bay hơi trong dịchđường và hoa houblon bay hơi thường tạo ra các mùi đặc trưng cho không gian xungquanh nhà nấu Để giảm lượng khí tạo ra từ nhà nấu, người ta có thể sử dụng các hệthống ngưng tụ hơi lắp đặt trên các nồi nấu và được nén lại nhờ các máy nén khí

2.3. Chất thải rắn

a) Chất thải rắn sinh hoạt

Rác thải sinh hoạt sinh ra do các hoạt động sinh hoạt của cán bộ công nhânviên trong Nhà máy bao gồm 2 loại:

- Loại cứng: vỏ đồ hộp, vật dụng, bao bì nhựa, thủy tinh…

- Loại mềm: thức ăn thừa, vỏ trái cây, giấy, nilon…

Ước tính khoảng 0,3 kg/người.ngày [1], như vậy lượng chất thải rắn sinh hoạt sẽ là:

250 người x 0,3 = 75 kg/ngày Các thành phần này được tập trung lại một cách riêng

lẻ, được bán hoặc được loại bỏ

b) Chất thải rắn công nghiệp ( Bảng 2.4)

Bảng 2.4 Thành phần và định mức CTR của công nghiệp sản xuất bia [1] Loại chất thải Lượng trung bình (kg/hl bia)

Bã malt và hoa houblon 18,86

Các chất bao gói 0,04

 Bã malt và hoa houblon

Cứ 100 kg malt nghiền nhỏ có thể tạo ra 110 – 130 kg bã malt đại mạch có độ ẩm

70 – 80% hay khoảng 20 kg/100 lít bia thành phẩm Vì vậy có thể ước lượng, hàngnăm có khoảng 200 tấn bã malt ẩm tương ứng với lượng bia thành phẩm là 1 triệu lít

Bã malt với nhiều thành phần dinh dưỡng nên thường được dùng làm thức ăn giasúc Để tăng khả năng bảo quản thành phần sản phẩm phụ này và hạn chế chi phí chovận chuyển, người ta có thể sấy bã malt thành dạng khô

Khác so với bã malt, bã hoa houblon sau quá trình đun sôi thường được loại bỏ,hiếm khi người ta thu hồi bã hoa để tái sử dụng vào bất kì mục đích gì Vì thế, hầu hếttrong các nhà máy bia, người ta thường nghiền nhỏ hoa hoặc sử dụng các chế phẩmhoa cao và hoa viên để giảm nhân công cho công đoạn lọc bã hoa sau quá trình đunhoa Sau đun hoa, bã hoa sẽ được tách ra trong thiết bị lắng xoáy Bao bì chứa các chếphẩm hoa như lon thiếc hoặc giấy thiếc được gom tập trung để xử lý

 Cặn nóng

Cặn nóng hình thành được tách ra ở thiết bị lắng xoáy, đôi khi được tách ra ở cácthiết bị phân tách đặc biệt hoặc ở thùng lắng Nói chung trong cặn tách ra vẫn cònchứa một phần dịch đường cần được thu hồi lại Vì thế, ở nhiều nhà máy, người ta đã

sử dụng dịch chứa cặn này để làm nước rửa bã nhằm tận thu lượng chất chiết trongdịch đường này, đồng thời làm giàu protein trong bã malt Tuy nhiên, công đoạn này

có thể ảnh hưởng đến chất lượng của dịch đường và để hạn chế ảnh hưởng đến chấtlượng của bia, người ta thường không tận dụng lượng dịch đường còn lại trong bã [1]

 Nấm men thừa

Một số lượng lớn nấm men giống sau khi sử dụng còn thừa lại, nếu không được

xử lý có thể sẽ dẫn tới sự thối rữa và gây ô nhiễm môi trường

Thông thường, từ 1 triệu lít bia một năm có thể tạo ra 15 – 18 tấn bã men cầnđược xử lý [1] Giải pháp tốt nhất là tận dụng nguồn dinh dưỡng giàu vitamin vàprotein này để làm thức ăn gia súc Bã men phải được sấy khô nhanh chóng để bảoquản, đồng thời giảm những tác động của chúng đối với hệ vi sinh và hệ thống tiêuhóa của gia súc Một hướng khác có thể được quan tâm đó là sử dụng nấm men trongngành dược phẩm

 Bã chất trợ lọc

Từ 100 lít bia sau lọc thường tạo ra 500g bùn trợ lọc Nếu tính cho 1 triệu lít biatrong một năm, sẽ có 5 tấn bùn trợ lọc [1]

So với cách xử lý xả thẳng vào hệ thống nước thải như nhiều nhà máy bia hiệnnay vẫn đang sử dụng, biện pháp xử lý lại bột trợ lọc đòi hỏi tốn nhiều nhân công vàchi phí Trong đó, bột trợ lọc có thể được gia nhiệt trở lại và thay thế cho 50% lượngbột mới sử dụng để lọc bia.

Nhiều nhà máy bia chỉ xử lý bằng cách đổ bùn trợ lọc thành đống lớn Nướctrong bùn sẽ thoát ra và hạn chế sự dàn trải của bùn trợ lọc trên mặt đất Chất trợ lọctrong các bể lắng hoặc trong các đường ống lâu ngày sẽ bám cứng và rất khó loại bỏ.Một số giải pháp xử lý hiện nay là ép bùn trợ lọc sao cho giảm lượng nướcxuống dưới 50% bằng máy sấy dạng băng và máy ép lọc Sản phẩm khô sau quá trìnhnày có thể sử dụng làm phân bón nông nghiệp vì có thành phần nấm men bám theo.Hiện nay, người ta cũng có thể sử dụng bột trợ lọc thải để dùng trong côngnghiệp xây dựng như sản xuất gạch, xi măng

 Nhãn mác

Với hệ thống rửa chai công suất 1 triệu lít bia trên năm, có thể thải ra 1,5 tấnnhãn chai [1] Số lượng này có thể tăng lên phụ thuộc loại nhãn và số nhãn sử dụngtrên chai

Nhãn loại ra từ máy rửa chai được tách ra và được ép để thu hồi lượng kiềm dínhtrên nhãn

Việc loại bỏ nhãn đòi hỏi tốn nhiều năng lượng để tuần hoàn kiềm trong máy rửachai đồng thời chỉ thu được bột nhão giấy khó thu hồi và tái sử dụng Vì thế, nhãn nàychủ yếu được chất thành đống

 Chai vỡ

Lượng chai vỡ trong nhà máy phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng của thủy tinh

Có thể giả định rằng với thủy tinh chất lượng trung bình, hàng năm có khoảng 3,5 tấnvụn thủy tinh từ các bao bì thu hồi lại được tạo ra tương ứng với công suất 1 triệu lít Những chai bia vỡ được tập trung vào các khu chứa và được gửi trả lại nhà máythủy tinh để tái chế

 Lon bia

Lon bia rỗng, do vỏ mỏng nên dễ bị hư hỏng Người ta đã ước lượng có khoảng

3 – 4% lon bia không thể sử dụng để chiết và bị loại ra [1] Các lon được ép và gửi lạinhà sản xuất để tái chế

Các chất thải thứ yếu khác

- Bìa cứng và bìa cacton đóng hộp

- Giấy thải từ phòng quản lý và sản xuất

- Kim loại và nhựa thải

2.1 Các nguồn ô nhiễm khác

 Ô nhiễm nhiệt

Nhiệt độ môi trường làm việc ở nhà máy bia có thể chia làm 2 loại ảnh hưởng tớisức khỏe con người và môi trường như sau:

- Vùng nhiệt độ thấp: Trong phân xưởng lên men, khoảng 6 – 80C

- Vùng nhiệt độ cao: Trong khu vực lò hơi, phân xưởng nấu… Do vậy, cần bốtrí hệ thống thông gió tốt để thoát nhiệt

 Ô nhiễm tiếng ồn

Nhìn chung, tiếng ồn tạo ra ở các vị trí sau:

- Trong phân xưởng nghiền

- Trong phân xưởng đóng chai

- Gần máy nén chất làm lạnh và không khí

- Gần thiết bị ngưng tụ hơi

- Gần máy nén hơi

Để giảm tiếng ồn phát ra, có thể sử dụng các biện pháp sau:

- Lựa chọn vật liệu xây dựng: tường đôi cách âm, cửa sổ kín

- Lắp đặt thiết bị giảm âm ở phân xưởng chiết chai

- Hạn chế sử dụng tường ghép

- Làm vỏ cách âm ở những máy gây ồn lớn

CHƯƠNG III: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH TOÁN CÔNG

TRÌNH ĐƠN VỊ3.1. Đề xuất công nghệ xử lý

a) Nguyên tắc lựa chọn công nghệ:

- Công nghệ xử lý phải đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thảivào nguồn thải

- Công nghệ đảm bảo mức an toàn cao trong trường hợp có sự thay đổi lớn vềlưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm

- Công nghệ xử lý phải đơn giản, dễ vận hành, có tính ổn định cao, vốn đầu tưkinh phí tối ưu

- Công nghệ xử lý phải mang tính hiện đại và có khả năng sử dụng trong mộtthời gian dài

- Ngoài ra còn phải chú ý đến:

+ Lưu lượng thành phần nước cần xử lý

+ Tính chất nước thải sau xử lý

+ Điều kiện thực tế vận hành, xây dựng

+ Khả năng đầu tư

b) Các thông số đầu vào và chỉ tiêu đầu ra của nước thải:

Bảng 3.1 Số liệu thành phần tính chất nước thải

Nước thải trong quá trình sản xuất

Nước rút rửa chai

Đường bùn Đường khí

3.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ

1 Tách rác thô, gom nước thải

Nước thải sản xuất từ các phân xưởng sản xuất và nước rửa chai, theo đườngmương dẫn chảy về khu xử lý Phần nước xút rửa chai sẽ được thải từ từ vào hệthống, không làm cho pH nước thải tăng Bể thu gom được xây dựng trong cùngmặt bằng của khu xử lý Nước thải trước khi đi vào bể thu gom, phần rác thô cókích thước lớn sẽ được giữ lại tại song chắn rác thô đặt nghiêng 600 ở ngăn táchrác Rác tách ra sẽ được công nhân vận hành gom vào thùng chứa và mang đi đổnơi qui định của nhà máy

Nước thải từ hố gom được bơm lên bể cân bằng nhờ 2 bơm chìm (1 bơm dựphòng hoặc hoạt động đồng thời) Các bơm vận hành hoàn toàn tự động nhờ hệthống điều khiển

2 Tách rác tinh và điều hòa cân bằng

Nước thải từ hố gom trước khi bơm vào bể cân bằng, được đi qua 1 thiết bịtách rác tinh dạng trống quay (RDS) có kích thước khe chắn 1mm Tại đây, toàn

bộ rác có kích thước >1mm sẽ được giữ lại trên bề mặt trống và được dao gạtđưa ra ngoài và đổ vào thùng chứa rác, phần nước đi vào bể điều hòa

Nước thải sau khi qua thiết bị tách rác tinh tiếp tục chảy qua bể cân bằng Bểcân bằng phải có thể tích đủ lớn để đảm bảo điều hòa nồng độ thành phần cácchất ổn định cho quá trình xử lý, cũng như điều hòa lưu lượng

Để vi sinh vật sinh trưởng và phát triển tốt, quá trình xử lý sinh học yếm khíđòi hỏi pH = 6,5 – 7,5 Vì thế, cần phải duy trì độ kiềm, không cho pH giảmxuống dưới 6,2 và nồng độ các chất dinh dưỡng đảm bảo tỷ lệ COD : N : P = 350: 5 : 1 Do đó, tại bể điều hòa, nước được điều chỉnh pH về giá trị thích hợp nhờ

bộ pH-controler Tùy theo giá trị pH trong nước thải mà bơm định lượng xút vàaxit cho phù hợp Ngoài ra, để chống lại hiện tượng sinh bọt trong bể yếm khí,

bể hiếu khí, nước thải được châm thêm một lượng chất chống tạo bọt nhờ bơmđịnh lượng

Để tạo khả năng đồng đều các chất trong nước thải và tránh phân hủy yếmkhí gây mùi khó chịu, bể điều hòa được sục khí nén từ ngoài vào

3 Bể lắng

Nước thải từ bể điều hòa được bơm lên bể lắng Tại đây, hàm lượng chất rắn

lơ lửng SS, BOD, COD giảm xuống nhằm giảm tải và đảm bảo điều kiện đầuvào cho các công trình xử lý sinh học phía sau

Nước thải sau khi qua bể lắng được bơm sang bể xử lý yếm khí UASB Bùnlắng ở đáy bể được đưa sang bể chứa bùn

4 Xử lý sinh học yếm khí (UASB)

Tại bể UASB nước thải sẽ được phân phối đều trên diện tích đáy bể qua hệthống ống phân phối có đục lỗ Nhờ hỗn hợp bùn yếm khí trong bể mà các chấthữu cơ hoà tan trong nước được hấp thụ, phân huỷ và chuyển hoá thành khí(khoảng 70-80 % là CH4, 20-30% là CO2) Bọt khí sinh ra bám vào hạt bùn cặnnổi lên trên làm xáo trộn gây ra dòng tuần hoàn cục bộ trong lớp cặn lơ lửng.Khi hạt cặn nổi lên gặp tấm chắn khí, khí sẽ được thoát lên trên và được thu vào

hệ thống thu khí mêtan ở phía trên thành bể còn cặn rơi xuống dưới Hỗn hợpbùn nước đã tách khí đi vào ngăn lắng Tại đây bùn lắng xuống dưới đáy qua cửaphân phối tuần hoàn lại vùng phản ứng yếm khí, phần bùn dư sẽ được đưa sang

bể chứa bùn Nước thải ra khỏi bể UASB có hàm lượng chất hữu cơ tương đốithấp được chảy tràn qua bể Aeroten SBR thông qua máng thu nước

5 Bể xử lý sinh học hiếu khí theo mẻ (SBR)

Từ bể UASB, nước thải chảy từng mẻ vào bể SBR qua tuyến ống có lắp vanđiện để điều khiển tự động Giai đoạn xử lý sinh học hiếu khí chính xảy ra tạiđây

Quá trình oxy hóa chất bẩn thực hiện nhờ bùn hoạt tính hiếu khí Bùn hoạttính hiếu khí là tập hợp các vi sinh vật có khả năng oxy hóa các chất hữu cơtrong nước thải thành CO2, nước và các chất vô cơ khác Để giữ cho bùn hoạttính ở trạng thái lơ lửng và để cung cấp đủ oxy cho quá trình oxy hóa các chấthữu cơ, dưới đáy mỗi bể có lắp hệ thống phân phối khí Để vi sinh vật phân hủyhết các chất hữu cơ có trong nước thải thì thể tích bể sinh học phải lớn và thờigian lưu lại trong bể đủ dài

Hiệu quả xử lý tại bể SBR phụ thuộc vào các yếu tố sau: Thành phần cácchất trong nước thải, pH, hàm lượng oxy, lượng bùn, trạng thái hoạt tính củabùn…

Trong quá trình sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật hiếu khí, nhu cầukhông thể thiếu được là oxy Để vi sinh vật hoạt động tốt, lượng oxy hòa tantrong nước ở bể sinh học ít nhất phải đạt 2 – 4 mg/l Tùy theo nhiệt độ của môitrường mà lượng oxy trong nước có khác nhau Lượng oxy được cung cấp ở đây

là nguồn oxy không khí thông qua thiết bị cấp khí và ở đáy bể có lắp một dàn

ống khuếch tán khí Nước thải lưu lại trong bể SBR và hầu hết các chất hữu cơđều được phân hủy; hàm lượng BOD giảm và hàm lượng các thông số khác đạttiêu chuẩn yêu cầu của nước thải sau xử lý (QCVN 24 – 2009 loại B) Tuy nhiên,trong nước thải vẫn còn chứa một lượng lớn bùn hoạt tính cần được tách ra khỏinước thải trước khi thải ra môi trường Vì vậy, nước thải sau chu kỳ sục khí sẽđược để yên nhằm lắng tách bùn Phần nước trong sẽ được gạn ra khỏi nhờ thiết

bị gạn nước bề mặt Decanter sau đó đi vào bể khử trùng Phần bùn lắng sẽ thamgia vào chu trình xử lý mới, lượng bùn dư sẽ được bơm qua bể nén bùn và tiếptục xử lý

Quá trình hoạt động của hệ thống từ lúc nước thải vào đến khi ra khỏi bểSBR được điều khiển hoàn toàn tự động từ trung tâm điều khiển (quá trình nàycũng có thể vận hàng bằng tay)

6 Khử trùng

Nước thải sau khi qua bể SBR và được lắng gạn trong đã đạt một số tiêuchuẩn của nước thải nhưng trong nước thải vẫn còn chứa vi sinh vật và mầmbệnh Vì vậy, để đảm bảo an toàn, nước thải cần được khử trùng trước khi thảivào môi trường Để đảm bảo thời gian tiếp xúc giữa nước thải với clo hoạt tính,thể tích của bể khử trùng phải đủ lớn để nước thải lưu lại trong bể khử trùng tốithiểu là 30 – 45 phút

Hiệu quả và kinh tế nhất là khử trùng bằng dung dịch hypoclorit Nồng độclo hoạt tính sử dụng để khử trùng nước thải sau xử lý thông thường là 4 –5ppm Quá trình cung cấp clo được thực hiện nhờ 2 bơm định lượng (1 dựphòng) và 1 mixer hòa trộn Bơm định lượng hypoclorit được điều khiển bằngtín hiệu của thiết bị decanter lấy nước ra từ bể SBR

7 Bể chứa bùn yếm khí và bể nén bùn hiếu khí

Lượng bùn dư từ bể SBR được bơm vào bể nén bùn nhờ bơm chìm Bùn saukhi được bơm đầy bể nén sẽ được để yên Khi đó, bùn sẽ được tách ra làm 2phần: phần bùn đặc lắng xuống đáy và đưa sang thiết bị tách bùn còn phần nướctrong phía trên được bơm về hố gom

Lượng bùn dư từ bể yếm khí và bể lắng bậc 1 được bơm vào bể chứa bùn

8 Thiết bị ép bùn

Việc xử lý cặn, bùn trong xử lý sinh học là hết sức cần thiết Nếu xử lýkhông tốt sẽ lên men yếm khí sinh mùi hôi thối, gây ô nhiễm môi trường xungquanh Để tránh tình trạng này, lượng bùn dư sẽ được làm khô bằng thiết bị épbùn

Bùn từ các bể được bơm chuyên dụng loại trục vít bơm vào ngăn hòa trộncủa thiết bị ép bùn Tại đây có bổ sung lượng hóa chất polymer bằng hệ thốngbơm định lượng Bùn hòa trộn với hóa chất keo tụ được định lượng bằng bơmđịnh lượng, sau đó bùn được bơm lên lưới lọc Quá trình làm khô bùn được thựchiện tại đây Phần bùn khô được giữ lại trên lưới và được dao gạt ra ngoài, phầnnước trong chảy xuống máng và được đưa về hố gom.

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG

Bảng 4.1 Các thông số đầu vào và ra của nước thải

4.1 Tính toán mương dẫn nước thải

- Nước thải từ các công đoạn sản xuất của nhà máy theo mương dẫn chảy quasong chắn rác trước khi đi vào hố gom

- Tính toán:

Chọn các thông số tính toán mương dẫn nước thải:

+ Lưu lượng nước thải vào mương: Q = 23100 (m3/ngàyđêm) = 0,267 (m3/s)+ Vận tốc trung bình qua các khe hở của song chắn, theo TCXDVN 51:2008,thì v = 0,8-1,0 (m/s) Do đó, ta chọn vận tốc nước chảy trong mương v = 0,9(m/s)

+ Chọn mương có tiết diện hình chữ nhật Ta có

Suy ra, diện tích mặt cắt ướt của mương dẫn (m2)

Theo [14] thì mương tiết diện hình chữ nhật có B = 2h sẽ cho tiết diện tốt nhất

về mặt thuỷ lực Trong đó B: Chiều rộng mương dẫn nước, (m)

h: Chiều cao mực nước trong mương, (m)

- Chiều cao xây dựng của mương: H= h + h’

Với h’ là chiều cao bảo vệ của mương h’= 0,1 – 0,2 (m) [14]

Chọn h’= 0,12 (m)

Chiều cao xây dựng của mương là:

H = h + h’ = 0,38 + 0,12 = 0,5 (m) = 50 (cm)Vậy, các kích thước tính toán cơ bản của mương dẫn nước thải:

+ Chiều rộng: B = 0,76 (m) = 76 (cm),

+ Chiều cao: H = 0,50 (m) = 50 (cm),

+ Độ dốc: imin = 1.32%

Bảng 4.2 Tổng hợp các thông số tính toán mương dẫn nước thải

Lưu lượng nước thải vào, Q m3/ngđ 23100

Vận tốc nước chảy trong mương, v m/s 0,9

Chiều cao mực nước trong mương, h m 0,38

Thiết bị tách rác thô nhằm mục đích tách các vật thô như giấy, nhãn chai, mảnhchai vỡ Chọn song chắn rác bằng vật liệu thép không gỉ, khe hở giữa các song là 10– 30 mm , đặt cố định và nghiêng 600 so với chiều dòng nước chảy để dễ dàng cào rác

từ dưới lên Chọn khe hở 10mm

Các thông số tính toán song chắn rác mịn:

Q = 23100 (m3/ngày đêm)BOD5 = 1500 (mg/l)

- n: là số lượng khe hở trong song chắn rác ,(khe)

- Q: Lưu lượng nước thải tính toán, (m3/s) Q = 0,267 (m3/s)

- k: Hệ số tính đến mức độ cản trở của dòng chảy do hệ thống cào rác,Chọn k = 1,43 ( giáo viêm hướng dẫn cho)

- vtt :Vận tốc trung bình qua các khe hở của song chắn

Theo TCXDVN 51:2006 thì vtt = 0,8-1,0 (m/s) Chọn vtt = 0,9 (m/s)

- h1: Độ sâu của lớp nước ở song chắn rác, (m) h1 = h = 0,38 (m) [8]

- b: Chiều rộng khe hở song chắn, b=10-25 (mm) [5]