tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia sài gòn củ chi công suất 3000 m3 ngày đêm

TĨM TẮT Đồ án tốt nghiệp tính tốn thiết kế cho hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi với cơng suất 3.000 m3/ngày.đêm, với tiêu nhiễm BOD (1100 mg/L), COD (2300 mg/L), SS (300 mg/L), tổng N (45 mg/L), tổng P (16 mg/L), yêu cầu nước thải sau xử lý phải đạt QCVN 40:2011/BTNMT, loại B trước thải vào sơng Sài Gòn, cơng nghệ để xử lý nước thải đề xuất thiết kế đồ án Song chắn rác => Bể thu gom => Bể điều hòa dạng khuấy => Bể lắng => Bể UASB => Bể Aerotank => Bể lắng => Bể khử trùng Nước thải tiền xử lý qua song chắn rác, để nhằm loại bỏ tạp chất thơ, sau đưa qua bể thu gom để thu gom triệt để lượng nước thải, sau nước thải đưa qua bể điều hòa khuấy trộn để điều tiết lưu lượng cân nồng độ chất ô nhiễm nước thải trước đưa vào cơng trình bể lắng 1, nhằm lắng hạt cặn lơ lửng nước Tiếp theo, nước thải đưa qua bể UASB, nhằm xử lý chất hữu có nồng độ cao, sau nước thải tiếp tục đưa qua bể Aerotank nhằm xử lý chất hữu xót lại, sau nước thải đưa qua bể lắng nhằm lắng cặn sinh học có nước thải Cuối cùng, để đảm bảo tiêu nguồn nước trước thải sông, nước thải đưa sang bể khử trùng nhằm loại bỏ lượng coliform có nước thải Lượng bùn dư từ bể lắng bể lắng đưa vào bể nén bùn, nhằm giảm độ ẩm bùn, sau bùn đưa tiếp qua máy ép bùn để bùn đạt ẩm định trước có đơn vị khác tới thu gom Hiệu suất công nghệ đề xuất đạt tiêu ô nhiễm nước thải 96,6% COD, 97% BOD, 91% SS, 54% tổng N, 70% tổng P, bảo đảm nước thải đầu đạt yêu cầu cần phải xử lý ABSTRACT This report showed the process of calculating and designing waste water treatment for the Sai Gon-Cu Chi company Beer with capacity 3000 m3/day, with many parameter such as BOD (1100 mg/L), COD (2300 mg/L), SS (300 mg/L), total N (45 mg/L), total P (16 mg/L), what the out of pipe is rearched QCVN 40:2011/BTNMT, column B before discharge out of SG river The method what is used in this design such as: Bar screen => collection pit => equalization tank => sendimentation tank => UASB tank => Aerotank tank => sendimentation tank => disinfection tank => effluence Firstly, the waste water is moved to bar screen It is preliminary treatment process to remove large objects and protect equipment of system (pump, ) After, It is moved over to collection fit where the waste water is concentrated Next to, It is moved to equalization tank where waste water is digest, make sure that concentrate is suitable Then, the waste water is move to sendimentation tank1 and tank to remove the shallow The UASB and Aerotank is used for dispose COD, BOD with high concentrate After that, To make sure that the waste water is rearch qualify before to dispose, It is moved to disinfection The sludge from sendimentation tank and is moved to thickening tank The total efficiencies of designed system are about 96,6% of removing COD, 97% of removing BOD, 91% of removing SS, 54% of removing total N, and 70% of removing total P The effluent will qualified the offical requirements to be disposed to the natural environment Khóa luận tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi với công suất 3000 m3/ngày.đêm MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH .4 DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU .6 Tính cấp thiết đề tài Mục đích nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp thực đề tài CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT BIA VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI NGÀNH BIA .8 Tổng quan ngành công nghiệp sản xuất bia 1.1 Đặc tính nguyên liệu 1.1.1 Nƣớc .9 1.1.2 Đại mạch .9 1.1.3 Chủng Nấm Men .11 1.2 Sơ đồ công nghệ sản xuất bia 11 1.3 Nguồn phát sinh chất thải [8] 21 Tổng quan phƣơng pháp xử lý nƣớc thải ngành Bia .23 2.1 Xử lý học 23 2.2 Xử lý sinh học [4,5] 25 2.3 Xử lý hóa học hóa lý [6] .26 2.4 Một số công nghệ xử lý nƣớc thải ngành sản xuất Bia .29 CHƢƠNG 32 TỔNG QUAN NHÀ MÁY BIA SÀI GỊN-CỦ CHI CƠNG SUẤT 3000 M3/NGÀY .32 2.1 Giới thiệu chung: .32 SVTH: Nguyễn Minh Trung GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà MSSV: 0150020098 Khóa luận tốt nghiệp Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi với cơng suất 3000 m3/ngày.đêm 2.2 Lịch sử hình thành 34 2.3 Chức nhiệm vụ 34 2.4 Dây chuyền sàn xuất Nhà máy bia Sài Gòn- Củ Chi 34 CHƢƠNG 38 ĐỀ XUẤT - LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 38 Cơ sở lựa chọn công nghệ 38 3.1 Đánh giá nguồn thải 38 3.2 Thông số nƣớc thải .38 3.3 Yêu cầu chất lƣợng nƣớc thải 38 3.4 Lựa chọn công nghệ: 43 CHƢƠNG 50 TÍNH TỐN CÁC HẠNG MỤC CƠNG TRÌNH XỬ LÝ NƢỚC THẢI 50 1/ Hiệu xuất cơng trình xử lý nƣớc thải 50 2/ Song chắn rác thô 51 3/ Bể thu gom: 55 4/ Bể điều hòa dạng khuấy 57 5/ Bể lắng 1: 60 6/ Bể UASB: 65 7/ Bể Aerotank 71 8/ Bể lắng 2: 77 9/ Bể nén bùn: 82 10/ Máy ép bùn dây đai 85 11/ Bể khử trùng 85 CHƢƠNG 90 TÍNH TỐN KINH TẾ CHO DỰ ÁN 90 5.1 Tính tốn vốn đầu tƣ dự kiến 90 5.2 Vốn đầu tƣ trang thiết bị dự kiến 91 5.3 Tổng chi phí đầu tƣ cho hệ thống 91 VẬN HÀNH, SỰ CỐ, CÁCH KHẮC PHỤC VÀ VẤN ĐỂ ATLĐ .94 SVTH: Nguyễn Minh Trung GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà MSSV: 0150020098 Khóa luận tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi với cơng suất 3000 m3/ngày.đêm KẾT LUẬN 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO .102 SVTH: Nguyễn Minh Trung GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà MSSV: 0150020098 Khóa luận tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi với cơng suất 3000 m3/ngày.đêm DANH MỤC HÌNH Hình1.1 Máy nghiền rác đơi trục…………………………………….………… 13 Hình 1.2 Nồi nấu Malt…………… …………………………………….………… 14 Hình1.3 Máy lọc ép khung bản………………………………………….………….16 Hình 1.4 Tank ủ lên men………………………………………………………….…17 Hình 1.5 Bể lắng cát ngang………………………………………………………….24 Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống XLNT Bia Công ty liên hiệp thực phẩm Hà Tây……………………………………………………………………………………29 Hình 1.7 Sơ đồ hệ thống XLNT Cơng ty Bia Bạch Đằng…………………………30 Hình 1.8 Sơ đồ hệ thống XLNT Cơng ty Bia Sài Gòn-Củ Chi……………………31 Hình 2.1 Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi……………………………………….……33 Hình2.2 Sơ đồ vị trí nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi……………… 33 Hình 2.3 Sơ đồ dòng chất vào ra…………………………… …………………35 Hình 3.1 Sơ đồ cơng nghệ đề xuất theo phƣơng án 1……………… ……………42 Hình 3.2 Sơ đồ cơng nghệ đề xuất theo phƣơng án 1……………… ……………44 Hình 4.1 Hình dạng đan…………………………………………………51 Hình 4.2 Hình dạng Song chắn rác…………………………………………….52 Hình 4.3 Phạm vi hoạt động máy khuấy chìm TSURUMI-MR …….…….57 Hình4.4 Sơ đồ dòng tuần hoàn bùn………………………………………… … 70 SVTH: Nguyễn Minh Trung GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà MSSV: 0150020098 Khóa luận tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi với cơng suất 3000 m3/ngày.đêm DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các số chất lƣợng Malt vàng…………………………… 10 Bảng 1.2 Phƣơng pháp sơ chế Đại mạch nguyên liệu thay thế………… 11 Bảng 1.3 Các dạng Hoa Houblon, ƣu nhƣợc điểm mức độ phổ biến………………………………………………………………………………… 12 Bảng 2.4 Hàm lƣợng chất có nƣớc thải rửa chai…………………… 21 Bảng 3.1 Nồng độ nƣớc thải đầu vào cần xử lý nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi……………………………………………………………………………… … 37 Bảng 3.2 Giá trị C thông số ô nhiễm nƣớc thải công nghiệp……………………………………………………………………………… 38 Bảng 3.3 Hệ số Kq ứng với lƣu lƣợng dòng chảy nguồn tiếp nhận sơng, suối, khe, rạch, kênh, mƣơng…………………………………………….……………40 Bảng 3.4 Hệ số Kq ứng với lƣu lƣợng dòng chảy nguồn tiếp nhận hồ, ao, đầm……………………………………………………………………………….….40 Bảng 3.5 Hệ số lƣu lƣợng nguồn thải Kf…………………………………….…….41 Bảng 4.1 Lƣu lƣợng nƣớc thải trung bình………………………………….… …48 Bảng 4.2 Hiệu suất cơng trình xử lý nƣớc thải…………………………….….49 Bảng 4.3 Thông số thiết kế Song chắn rác……………………………………… 53 Bảng 4.4 Thông số thiết kế Bể thu gom……………………………… ……….…55 Bảng 4.5 Thơng số thiết kế Bể điều hòa………………………………………… 58 Bảng 4.6 Thông số thiết kế Bể lắng 1……………………………………….…… 62 Bảng 4.7 Thông số thiết kế Bề UASB…………………………………………… 68 Bảng 4.8 Thông số thiết kế Bể Aerotank……………………………….………….75 Bảng 4.9 Thông số thiết kế Bể lắng 2……………………………………….…… 79 Bảng 4.10 Thông số thiết kế Bể nén bùn………………………………….……….82 Bảng 4.11 Thông số thiết kế máng trộn kiểu lƣợn……………………………… 85 Bảng 4.12 Thông số thiết kế Bể tiếp xúc……………………………………….… 86 Bảng 5.1 Tính tốn giá thành xây dựng……………………………………….… 88 Bảng 5.2 Vốn đầu tƣ xây dựng dự kiến……………………………………….… 89 SVTH: Nguyễn Minh Trung GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà MSSV: 0150020098 Khóa luận tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi với cơng suất 3000 m3/ngày.đêm MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Ngày nay, vấn đề môi trường quan tâm hàng đầu, đặc biệt vấn đề nước thải hoạt động sản xuất công nghiệp Phần lớn nước thải từ nhà máy, xí nghiệp chế biến, sở sản xuất công nghiệp,… xả vào môi trường chưa đạt tiêu chuẩn cho phép (TCCP), dẫn đến chất lượng môi trường ngày bị suy thoái nghiêm trọng, đặc biệt chất lượng môi trường nước Ở Việt Nam, năm qua, với phát triển cơng nghiệp nói chung, ngành cơng nghiệp sản xuất bia nói riêng có đóng góp lớn cho ngân sách nhà nước, góp phần tạo cơng ăn việc làm cho người lao động Theo Hiệp hội Bia-Rượu-Nước giải khát Việt Nam (VBA) cho biết, sản lượng bia nước ước đạt 3,4 tỷ lít năm 2015, tăng gần 4,7% so với kỳ năm 2014 Giai đoạn 2011-2015, sản lượng bia tăng bình quân 7% năm Song song với phát triển kinh tế ngành cơng nghiệp sản xuất bia mối quan tâm lớn vấn đề ô nhiễm môi trường, đặc biệt ô nhiễm nước thải Các loại nước thải chứa hàm lượng lớn chất lơ lửng, COD BOD dễ gây nhiễm mơi trường Vì vậy, loại nước thải cần phải xử lý trước xả vào nguồn tiếp nhận Đứng trước thực trạng này, để bảo vệ mơi trường nói chung bảo vệ nguồn nước nói riêng, cần phải xử lý nước thải (XLNT) nhà máy bia đạt TCCP trước xả vào môi trường điều cần thiết Nhận thức sâu sắc vấn đề em thực đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi cơng suất 3000 m3/ngày.đêm” nhằm giải vấn đề tồn Nhà máy, việc xử lý nước thải trước thải vào mơi trường Mục đích nghiên cứu Tìm hiểu thành phần, tính chất đặc trưng nước thải ngành bia nói chung Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi nói riêng Tìm hiểu tình hình hoạt động, công nghệ sản xuất bia Nhà máy Bia Sài GònCủ Chi nói riêng Từ đó, đề xuất cơng nghệ xử lý nước thải phù hợp với điều kiện thực tế Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi đạt tiêu chuẩn đầu ra, tính tốn chi tiết cơng trình đơn vị Cơng nghệ áp dụng để XLNT cho nhà máy bia với qui mô tương tự khu vực Nội dung nghiên cứu Đề tài thực gồm nội dung sau:  Thu thập tài liệu tổng quan ngành sản xuất bia  Giới thiệu tình hình phát triển ngành công nghiệp sản xuất bia SVTH: Nguyễn Minh Trung GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà MSSV: 0150020098 Khóa luận tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi với cơng suất 3000 m3/ngày.đêm  Tìm hiểu thành phần, tính chất đặc trưng nước thải ngành bia phương pháp xử lý nước thải ngành bia số công nghệ xử lý nước thải điển hình ngành bia  Giới thiệu Nhà máy bia Sài Gòn-Củ Chi chất thải sinh trình hoạt động Nhà máy  Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp cho Nhà máy bia Sài Gòn-Củ Chi  Tính tốn thiết kế hệ thống XLNT Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi cơng suất 3000 m3/ngày.đêm  Dự trù kinh phí thực cho việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy bia Sài Gòn-Củ Chi Phạm vi nghiên cứu Phạm vi mặt không gian: Đối tượng nghiên cứu đề tài nước thải sản xuất bia Nhà máy bia Sài Gòn-Củ Chi Phạm vi mặt thời gian: Đề tài thực thời gian từ ngày 15/07/2016 đến ngày 19/12/2016 Phạm vi mặt nội dung: Đề xuất công nghệ xử lý phù hợp lưu lượng nhà máy đặc tính nước thải nhà máy Phƣơng pháp thực đề tài Đề tài thực gồm phương pháp sau:  Thu thập tài liệu công nghệ XLNT sản xuất bia áp dụng Việt Nam giới  Đề xuất công nghệ xử lý nước thải khác so sánh lựa chọn để tìm phương án tối ưu cho Nhà máy bia Sài Gòn-Củ Chi  Trao đổi ý kiến với chuyên gia, GVHD  Trên sở đề xuất cơng nghệ xử lý tính tốn-thiết kế hệ thống XLNT cho Nhà máy bia Sài Gòn-Củ Chi  Sử dụng phần mềm Microsoft Word, Excel, Autocad, để viết văn bản, tính tốn cụ thể vẽ hệ thống xử lý SVTH: Nguyễn Minh Trung GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà MSSV: 0150020098 Khóa luận tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi với cơng suất 3000 m3/ngày.đêm CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT BIA VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI NGÀNH BIA Tổng quan ngành công nghiệp sản xuất bia  Trên giới: [13] Ngành công nghiệp sản xuất bia có nguồn gốc từ Châu Âu, khởi điểm số nước Đức, Pháp, Anh,….Với nhu cầu thị trường ngày đa dạng phong phú số lượng chất lượng, sản xuất Bia chiếm vị trí quan trọng phát triển ngành công nghiệp giới Theo hang nghiên cứu thị trường tiếng MarketLine, tổng giá trị đồ uống có cồn Thế giới vượt qua mức 1000 tỷ USD sau năm 2014 Theo MarketLine giai đoạn năm (2009-2014) quy mơ tiêu thụ đồ uống có cồn Thế giới dự đoán xấp xỉ số 210 tỷ lít năm 2014, tốc độ tăng trưởng giai đoạn 10% Trung Quốc giữ vị trí nhà sản xuất bia hàng đầu giới suốt năm trở lại đây, chiếm đến 22% tổng sản lượng bia toàn giới, theo sau Nga đứng thứ Đức Dự kiến với mức tăng trưởng kinh tế nay, mức sống người dân giới ngày cao ngành cơng nghiệp sản xuất bia phát triển mạnh năm tới  Tại Việt Nam Bia đưa vào Việt Nam từ năm 1890 với xuất Nhà máy bia Sài Gòn Nhà máy bia Hà Nội Như vậy, bia Việt Nam có lịch sử 120 năm Hiện nhu cầu thị trường, thời gian ngắn, ngành sản xuất bia có bước phát triển mạnh mẽ thơng qua việc đầu tư mở rộng nhà máy bia có từ trước xây dựng nhà máy bia thuộc Trung ương địa phương quản lý, nhà máy liên doanh với hãng bia nước ngồi Cơng nghiệp sản xuất bia phát triển kéo theo phát triển ngành sản xuất khác như: Vỏ lon nhôm, két nhựa, vỏ chai thủy tinh, loại nút chai bao bì khác Với tốc độ phát triển kinh tế ngày tăng đất nước, ngành công nghiệp bước chiếm lĩnh kinh tế nước nhà dẫn đến kinh tế công nghiệp hố cao Cơng nghiệp phát triển dẫn đến suy thối mơi trường nghiêm trọng chất thải từ nhà máy thải vào môi trường (đất, nước, khơng khí) Hiện nay, ngành cơng nghiệp bia nước phát triển mạnh có qui mơ rộng lớn Ngành bia vòng 10 năm qua tập trung đầu tư mạnh nhằm nâng cao suất, tăng sản lượng chất lượng sản phẩm Ngành Bia trọng đầu tư dây chuyền thiết bị đại, tiên tiến, đồng có cơng nghệ tiên tiến giới, với tổng vốn đầu tư 5.499.287 triệu đồng với lực sản xuất lớn 1.000 triệu SVTH: Nguyễn Minh Trung GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà MSSV: 0150020098 Khóa luận tốt nghiệp Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi với cơng suất 3000 m3/ngày.đêm VẬN HÀNH, SỰ CỐ, CÁCH KHẮC PHỤC VÀ VẤN ĐỂ ATLĐ I/ Vận hành  Nguyên tắc vận hành nhà máy - Trước tiến hành vận hành nhà máy xử lý nước thải, phải kiểm tra toàn hệ thống xem có an tồn để hoạt động khơng: Kiểm tra thiết bị điện, kiểm tra mức nước thải, kiểm tra chất lượng nước thải, kiểm tra thiết bị khắc phục cố có đầy đủ khơng, kiểm tra trạng thái hoạt động tất thiết bị ( bơm, van ) phải chế độ sẵn sàng , tiến hành thao tác khởi động hệ thống - Trong trình vận hành, cán vận hành thiết phải tuân thủ quy trình vận hành đào tạo Vì vận hành sai gây cố dẫn đến hỏng thiết bị hay dẫn đến nước sau xử lý không đạt tiêu chuẩn đầu - Mọi cố xảy phải tìm cách khắc phục kịp thời Nếu tự khắc phục, phải báo cáo cho quản đốc cho cán kỹ thuật có trách nhiệm xem xét xử lý  Nguyên tắc vận hành thiết bị - Phải đọc kỹ hướng dẫn vận hành thiết bị trước đưa thiết bị vào sử dụng - Thiết bị trước khởi động phải kiểm tra kỹ lưỡng nguồn điện, chế độ bôi trơn, dầu mỡ để đảm bảo tuyệt đối an tồn vận hành - Khi có cố, phải thực thao tác sách hướng dẫn khắc phục cố thiết bị Tìm hiểu nguyên nhân gây cố tìm biện pháp khắc phục sửa chữa sớm tốt - Các hướng dẫn dự đoán nguyên nhân gây cố biện pháp khắc phục nói rừ sách hướng dẫn vận hành thiết bị nhà sản xuất kèm theo Giai đoạn khởi động: Sau khí cơng trình xây dựng xong, bước đưa cơng trình vào hoạt động chế độ - Trong suốt giai đoạn khởi động hệ thống xử lý nước thải, phải kiểm tra điều chỉnh chế độ làm việc cơng trình cho hiệu cao nhất, đa số hệ thống xử lý nước thải đưa vào chế độ chạy khởi động người ta dùng nước để đảm bảo yêu cầu vệ sinh cần sửa chữa Mỗi cơng trình đơn vị có khoảng thời gian dài ngắn khác trước bước vào giai đoạn hoạt động ổn định Đối với cơng trình xử lý sinh học, khoảng thời gian để hệ thống bước vào hoạt động ổn định tương đối dài (1 – tháng) Khoảng thời gian vi sinh vật thích nghi phát triển, thời gian phải thường xuyên lấy mẫu phân tích, xem hiệu làm việc hệ thống 1.1 Bể UASB - 94 SVTH: Nguyễn Minh Trung GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà MSSV: 0150020098 Khóa luận tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi với công suất 3000 m3/ngày.đêm Cần quan tâm đến số sau:  Nhiệt độ: từ khoảng 30-350C, tối ưu 350C  pH từ khoảng 6,5-7,5  Các chất dinh dưỡng theo tỷ lệ COD:N:P = 350:5:1 để vi sinh vật phát triển tốt, thiết bổ sung thêm  Ngồi có yếu tố độ kiềm, muối, lipid,… - Chuẩn bị bùn: Thời gian hiệu xử lý bể UASB giai đoạn khởi động phụ thuộc vào thích nghi môi trường xử lý vi sinh vật Thời gian thích nghi vi sinh vật lên men kỵ khí diễn chậm, thời gian thích nghi bùn kéo dài khoảng 30 ngày điều kiện nhiệt độ từ 25 – 350C, pH trung tính - Kiểm tra bùn Chất lượng bùn: hạt bùn phải có kích thước nhau, bán kính hạt khoảng 0,6mm, bùn phải có màu đen sậm Nếu điều kiện cho phép tiến hành kiểm tra chất lượng thành phần quần thể sinh vật bể định lấy bùn ngày - Vận hành Bơm nước thải chỉnh lưu lượng cho tải trọng bể đạt giá trị ổn định tăng dần lên theo hiệu xử lý bể Để thời gian từ đến ngày bơm tuần hòan 100% lượng nước thải với mục đích làm vi sinh vật phục hồi sau trì chế độ hoạt động liên tục Trong thời gian khởi động, lấy mẫu phân tích cần thiết chúng giúp cho người vận hành điều chỉnh thông số hoạt động thiết bị, cơng trình xử lý Thơng số kiểm soát: tiêu pH, nhiệt độ, lưu lượng, nồng độ COD, nồng độ BOD, nồng độ MLSS kiểm tra hàng ngày Chỉ tiêu BOD, Nitơ, phốtpho chu kỳ kiểm tra tuần lần Các vị trí kiểm tra đo đạc trước vào bể, bể, khỏi bể Cần có kết hợp quan sát thông số vật lý độ mùi, độ màu, độ đục, lớp bọt bể dòng chảy Tần số quan sát hàng ngày 1.2 Bể Aerotank Cần quan tâm đến số sau:  Nồng độ oxy hòa tan, nhằm cung cấp liên tục để đáp ứng đầy đủ cho nhu cầu hiếu khí vi sinh vật sống bùn hoạt tính Lượng oxi coi đủ nước thải đầu bể lắng có DO 2mg/l  Thành phần dinh dưỡng Chủ yếu cacbon, thể BOD, ngồi cần có nguốn Nito nguồn photpho, cần ngun tố khống Magie, Canxi, kali… cho tỉ lệ dinh dưỡng BOD:N:P = 150:5:1 Điều chỉnh lượng bùn tuần hoàn phù hợp 95 SVTH: Nguyễn Minh Trung GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà MSSV: 0150020098 Khóa luận tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi với công suất 3000 m3/ngày.đêm  Nhiệt độ tối đa 400C - Chuẩn bị bùn: Bùn sử dụng loại bùn xốp có chứa nhiều vi sinh vật có khả oxy hóa kháng hóa chất hữu nước thải, tùy theo tính chất điều kiện môi trường nước thải mà sử dụng bùn hoạt tính cấy vào bể khác Nồng độ bùn ban đầu cần cung cấp cho bể hoạt động g/l – 5g/l - Vận hành Quá trình phân hủy hiếu khí thời gian thích nghi vi sinh vật diễn bể Aerotank thường diễn nhanh, dó thời gian khỏi động bể ngắn Các bước tiến hành sau:  Kiểm tra hệ thống nén khí, van cung cấp khí  Cho bùn hoạt tính vào bể Trong bể Aerotank, trình phân hủy vi sinh vật phụ thuộc vào điều kiện sau: pH nước thải, nhiệt độ, chất dinh dưỡng, nồng độ bùn tính đồng nước thải Do cần phải theo dõi thông số pH, nhiệt độ, nồng độ COD, nồng độ MLSS… chu kì kiểm tra lần/tuần  Cần có kết hợp quan sát thông số vật lý độ mùi, độ màu, độ đục, lớp bọt bể dòng chảy, tần số quan sát hàng ngày II/ Sự cố Đối với trạm xử lý Nhiệm vụ trạm xử lý nước thải bảo đảm xả nước thải sau xử lý vào nguồn tiếp nhận đạt tiêu chuẩn quy định cách ổn định Tuy nhiên, thực tế, nhiều nguyên nhân khác dẫn tới phá hủy chế độ hoạt động bình thường cơng trình xử lý nước thải, cơng trình xử lý sinh học Từ dẫn đến hiệu xử lý thấp, không đạt yêu cầu đầu -  -  Nguyên nhân Lượng nước thải đột xuất chảy vào lớn nước thải có nồng độ vượt tiêu chuẩn thiết kế phân phối nước bùn khơng hợp lý khơng cơng trình, phận cơng trình phải ngừng lại để đại tu sửa chữa bất thường Nguồn cung cấp điện bị ngắt Tới thời hạn không kịp thời sửa chữa đại tu cơng trình thiết bị điện Công nhân kỹ thuật quản lý không tuân theo quy tắc quản lý kỹ thuật, kể kỹ thuật an toàn Biện pháp khắc phục Để tránh tải, phá hủy chế độ làm việc cơng trình, phòng đạo kỹ thuật – công nghệ trạm xử lý phải tiến hành kiểm tra cách hệ thống 96 SVTH: Nguyễn Minh Trung GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà MSSV: 0150020098 Khóa luận tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi với công suất 3000 m3/ngày.đêm thành phần nước theo tiêu số lượng, chất lượng Nếu có tượng vi phạm quy tắc quản lý phải kịp thời chấn chỉnh Khi cơng trình bị q tải cách thường xuyên tăng lưu lượng nồng độ nước thải phải báo lên quan cấp quan tra vệ sinh, đề nghị mở rộng hay định chế độ làm việc cho cơng trình Trong chờ đợi, đề chế độ quản lý tạm thời mở rộng có biện pháp để giảm tải trọng trạm xử lý - Để tránh bị ngắt nguồn điện, trạm xử lý nên dùng hai nguồn điện độc lập - Thường xuyên bảo trì, bão dưỡng trang thiết bị vật tư - Tổ chức tập huấn, sinh hoạt, giúp nâng cao nhận thức công nhân; đồng thời thực số biện pháp chế tài nhằm có tính răn đe Đối với bùn thối Bùn bị thối (quá trình yếm khí xảy ra) loại bùn lưu lại lâu nơi phễu rãnh Nó có khả gây mùi thối, phát triển chậm chạp đơi đóng thành khối Thậm chí lượng nhỏ gây nên xáo trộn bể thơng khí  Ngun nhân - Bùn thối xảy hệ thống ngừng hoạt động thời gian, để lưu lâu bùn bể lắng làm đặc bùn  Biện pháp khắc phục - Các bể thông khí phải sục hồn tồn bùn bơm thường xuyên - Hệ thống cần kiểm tra cẩn thận vài lần ngày Bất lúc phát mức đệm bùn bể lắng thứ cấp thay đổi tăng cao nhìn thấy rõ việc khảo sát cần tiến hành Trong trường hợp nói nào, việc điều chỉnh hiển nhiên để khơi phục lại dòng bùn hồi lưu sớm tốt Đối với bùn Sự bùn tượng lắng đóng khối nhiều đáy bể lắng, sau lắng lên mặt bể lắng thứ cấp thành mảng hạt nhỏ cỡ hạt đậu Việc bùn thường gây váng bọt (màu nâu) mặt bể thơng khí bể lắng thứ cấp -  Ngun nhân Do q trình denitrat hóa (sự khử Nitơ dạng Nitrat thành khí Nitơ q trình thiếu khí sinh học) Khi vi sinh vật bùn lắng sử dụng hết oxy hòa tan lại nước thải chúng bắt đầu sử dụng oxy ion Nitrit Nitrat cách khử chúng thành dạng khí Nitơ phân tử bóng khí Nitơ tạo từ q trình thiếu khí Bóng khí bám vào bơng bùn bóng khí nhẹ nên ln có xu hướng lên bề mặt bể lắng, đồng thời kéo 97 SVTH: Nguyễn Minh Trung GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà MSSV: 0150020098 Khóa luận tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi với cơng suất 3000 m3/ngày.đêm ln bơng bùn lên Tình trạng thường gây việc bùn có màu vàng bể lắng thứ cấp Khi tượng xuất biểu chứng tỏ dòng có chất lượng tốt tỷ số F/M bị giảm đi,  Biện pháp khắc phục - Tăng tỷ số F/M lên - Tăng thời gian xả cặn Đối với tạo bọt Do vi sinh vật hiếu khí bị sốc, dẫn đến chết; tạo nên lớp màng nhầy; q trình sục khí, lớp màng nhầy theo lớp bọt lên mặt nước -  Nguyên nhân Do nồng độ bùn thấp, hàm lượng vi sinh dẫn đến khả xử lý vi sinh thấp Nồng độ COD cao, vi sinh vật hiếu khí xử lý tốt nồng độ < 1000 mg/l Hàm lượng pH >  Biện pháp khắc phục Bổ sung hàm lượng vi sinh Giảm nồng độ COD cách pha loãng nước thải đầu vào, tăng hiệu xử lý công trình phía trước Châm axit vào nước theo tỷ lệ định trước dẫn vào bể xử lý III Tổ chức, quản lý vấn đề an toàn vận hành  Tổ chức, quản lý Quản lý trạm xử lý nước thải thực trực tiếp qua quan quản lý hệ thống Cơ cấu lãnh đạo, thành phần cán kỹ thuật, số lượng công nhân trạm tùy thuộc vào công suất trạm, mức độ xử lý nước thải, mức độ giới lẫn tự động hóa trạm Cần phải có yêu cầu sau: - Quản lý mặt: kỹ thuật an tồn, phòng chống cháy nổ biện pháp tăng hiệu xử lý Tất công trình phải có hồ sơ sản xuất Nếu có thay đổi chế độ quản lý cơng trình phải kịp thời bổ sung vào hồ sơ Đối với cơng trình phải giữ ngun khơng thay đổi chế độ công nghệ Tiến hành sửa chữa, đại tu thời hạn theo kế hoạch định trước Lập báo cáo kỹ thuật trạm xử lý nước thải hàng tháng Nghiên cứu chế độ công tác cơng trình dây chuyền, đồng thời hồn chỉnh cơng trình dây chuyền 98 SVTH: Nguyễn Minh Trung GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà MSSV: 0150020098 Khóa luận tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi với công suất 3000 m3/ngày.đêm - Tổ chức cho công nhân học tập kỹ thuật để nâng cao tay nghề làm cho việc quản lý cơng trình tốt hơn, đồng thời phải huấn luyện an toàn lao động  An toàn vận hành - Khi làm việc gần bể Aerotank, bể lắng, bể điều hòa:  Đi ủng để di chuyển cho nhanh nhẹn Đế giày có đinh mũ kép tăng khả chống trượt  Mặc áo phao làm việc xung quanh bể Aerotank  Sự sinh sôi tảo trơn sàn thao tác phải cọ rửa chúng xuất  Giữ gìn khu vực xử lý khỏi dầu mỡ chảy  Không để rơi dụng cụ, thiết bị vật liệu mà tạo ảnh hưởng tới trình  Khu vực xử lý phải có đủ ánh sáng làm việc vào buổi tối, đặc biệt lúc có cố xảy - Khi vận hành bảo dưỡng máy thổi khí:  Trước khởi động máy thổi khí nào, phải tất van vào mở thơng suốt tồn hệ thống  Loại bỏ tất vật chất khỏi máy thổi khí Tất cơng nhân vận hành phải vệ sinh máy thổi khí trước khởi động  Luôn phải đeo nút tai chống ồn làm việc gần máy thổi khí hoạt động  Bất máy thổi khí tắt để bảo dưỡng sửa chữa phải nguồn điện ngắt, đóng cửa lại dán nhãn ý  Khi bảo dưỡng máy cần phải tắt máy trước 30 phút để nhiệt độ máy hạ xuống máy hoạt động nóng gây bỏng  Nếu có trục trặc điện mơtơ có thợ điện có chun mơn phép sửa chữa khắc phục cố - Khi làm việc với hệ thống phân phối khí:  Khu vực bể thơng khí (Aerotank) nơi cho nguy hiểm cần phải cảnh báo  Nếu bể thơng khí tình trạng khơng có nước mà ngã xuống bị chấn thương Do đó, cơng nhân phải bảo vệ dây đai an toàn, dây đai gắn với phần lan can có kết cấu vững giữ cho người treo lơ lửng trường hợp chẳng may bị ngã  Khi bể thơng khí đầy nước gặp rủi ro bị ngã xuống nước bể sâu sục khí mạnh Khi làm việc với hệ thống ống phân phối khí phải có người có mặt 01 người phải mặc áo phao cứu hộ đeo dây đai an tồn gắn vào lan can phụ thuộc vào tình trạng bể đầy hay IV Bảo trì 99 SVTH: Nguyễn Minh Trung GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà MSSV: 0150020098 Khóa luận tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi với cơng suất 3000 m3/ngày.đêm  Bảo trì song chắn rác Thường xuyên vớt rác song chắn rắc, đồng thời làm vệ sinh song chắn rác để nước thải lưu thông qua dễ dàng Rác vớt bỏ vào thùng chứa mang tập trung đến bãi rác khu nhà ở, hợp đồng với công nhân vệ sinh mang đến bãi rác tập trung  Bảo trì máy thổi khí Bảo trì máy thổi khí thường xuyên giúp máy vận hành bền lâu dài Thực hành bảo trì tốt hạng mục tần số liệt kê Nếu nhà sản xuất có kinh nghiệm vận hành định phải bảo trì thường xuyên Người vận hành nên quan sát kỹ thực hành đề phòng an tồn vận hành bảo trì thiết bị điện Cần có khoảng khơng, ánh sáng, thơng thích hợp việc kiểm tra an toan vận hành có hiệu Người vận hành nên dùng dụng cụ bảo vệ tai có hiệu thiết bị có tiếng ồn lớn Trong sách hướng dẫn nhà sản xuất kèm với thiết bị có sẵn lời hướng dẫn chi tiết, rõ ràng cách vận hành bảo trì thích hợp Nên giao sách hướng dẫn vận hành cho người kiểm tra, sử dụng máy Khi bảo trì máy cần phải tắt máy trước 30 phút để nhiệt độ máy hạ xuống máy hoạt động nóng gây bỏng  Bảo trì máy bơm Thường xuyên kiểm tra công tắc điện điều khiển, tất mối nối điện Kiểm tra van Kiểm tra tiếng ồn bất thường bơm Kiểm tra thiết bị mặt lắp đặt bôi trơn dầu mỡ Quan sát bơm, động cơ, dẫn động tiếng ồn bất thường, dao động, nung, khe hở Kiểm tra đường xả việc xếp van khe hở Kiểm tra mối hàn bơm điều chỉnh cần 100 SVTH: Nguyễn Minh Trung GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà MSSV: 0150020098 Khóa luận tốt nghiệp Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi với cơng suất 3000 m3/ngày.đêm KẾT LUẬN I/ Kết Luận: Em tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy bia Sài Gòn-Củ Chi với cơng suất 3000 m3/ngày.đêm; có thông số thiết kế đầu vào: BOD = 1100 mg/l, COD = 2300 mg/l, SS = 300 mg/l, Tổng N = 45 mg/l, Tổng P = 16 mg/l Quy trình xử lý nước thải: Song chắn rác => Bể thu gom => Bể điều hòa dạng khuấy => Bể lắng => Bể UASB => Bể Aerotank => Bể lắng => Bể khử trùng => Bể nén bùn => Máy ép bùn Các cơng trình đơn vị: SCR (16 khe); Bể thu gom (B*L*H = 4,3*4*6,5m); Bể điều hòa dạng khuấy (B*L*H = 15*10*6,5m); Bể lắng (2 đơn nguyên, V=437,1m3); Bể UASB (4 đơn nguyên, B*L*H = 8*8*7,6m); Bể Aerotank (B*L*H = 10*9*4,5m); Bể lắng (2 đơn nguyên, V = 37,1m3); Bể khử trùng (V = 62,5m3); Bể nén bùn (H = 5,12m, D =1,8m) Hiệu suất xử lý cơng trình: COD đạt 96,6%; BOD đạt 97%; Tổng N đạt 54%; Tổng P đạt 70%; SS đạt 91% Giá trị kinh tế: Chi phí xử lý cho 1m3 nước thải = 1493 (đồng/m3); tổng chi phí đầu tư =13.257.600.000 triệu VNĐ; tổng chi phí cho hệ thống hoạt động năm= 309.672.000 triệu VNĐ Nước thải đầu đạt QCVN 40:2011/BTNMT theo cột B: COD = 77,4 mg/l; BOD = 26,4 mg/l; Tổng N = 20,36 mg/l; Tổng P = 4,7 mg/l; SS = 26,5 mg/l Các vẽ thực hiện: Quy trình sản xuất Bia dòng thải; mặt cắt sơ đồ công nghệ, Bể lắng đứng, Bể Aerotank; Bể UASB; Bể nén bùn; mặt trạm xử lý Em nhận thấy nỗ lực cho đề tài khóa luận này, khơng thể tránh khỏi thiếu sót, qua em tự thấy hạn chế điểm chưa tính tốn, thiết kế bể ổn định bùn nhằm mục đích ổn định lượng bùn, giảm lượng nước bùn trước cho qua bể nén bùn Tuy nhiên, để đáp ứng nhu cầu kinh tế tối ưu nên em bỏ qua phần nhằm mục đích giảm giá thành xử lý xuống, mong Quý thầy (cô) châm chướt lỗi em 101 SVTH: Nguyễn Minh Trung GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà MSSV: 0150020098 Khóa luận tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Sài Gòn-Củ Chi với cơng suất 3000 m3/ngày.đêm TÀI LIỆU THAM KHẢO Hoàng Kim Cơ Kĩ thuật Môi trường Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2001 Hồng Đình Hòa Cơng nghệ sản xuất Malt Bia Nhà xuất Khoa học Kỹ Thuật, 2000 Trịnh Xn Lai Tính Tốn Thiết Kế Các Cơng Trình Xử Lý Nước Thải Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội, 2000 Lê Hoàng Nghiêm Giáo trình xử lý nước thải Trường ĐH Tài Nguyên Môi Trường Tp.HCM, 2016 Lương Đức Phẩm Công Nghệ Xử Lý Nước Thải Bằng Biện Pháp Sinh Học Nhà xuất giáo dục, 2007 Nguyễn Văn Phước Giáo trình Kỹ thuật xử lý chất thải Cơng nghiệp Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội, 2006 Lâm Vĩnh Sơn Giáo Trình Xử Lý Nước Thải Khoa mơi trường - Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM, 2009 Lâm Minh Triết Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Cơng Nghiệp - Tính Tốn Thiết Kế Các Cơng Trình Nhà xuất ĐH Quốc gia Tp.HCM, 2008 QCVN 40:2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp 10 TCXDVN 33:2006 Cấp nước - Mạng lưới đường ống cơng trình tiêu chuẩn thiết kế 11 TCXDVN 51:2008 Thốt nước - Mạng lưới cơng trình bên 12 Trường Văn “Sản lượng bia 2015 đạt 3,4 lít” Internet: http://nhipcaudautu.vn/kinh-te/san-luong-bia-nam-2015-dat-34-ty-lit-3297041/ 13 Quang Nhật “Tình hình đồ uống có cồn Thế Giới” Internet: http://www.vba.com.vn/index.php?option=com_content&view=article&id=115 22:tinh-hinh ung-co-cn-tren-th-gii&catid=65:the-gioi-do-uong&Itemid=196 14 Catalouge TSURUMI PUMPS CHANEL IMPELLER 15 Envitech Thông số kỹ thuật ứng dụng Internet: http://envitech.com.vn/chitietsanpham/may-khuay-chim-mixer/ 16 Josep F.Manila Design of Anaerobic Process the Treament of Industual and Minicipal Wastewater 102 SVTH: Nguyễn Minh Trung GVHD: TS Bùi Thị Thu Hà MSSV: 0150020098 Lan can B 250 A A TR TPHCM B N SVTH GVHD NHT: 19/12/2016 B-B A-A TL 1:5 1000 TL 1:5 m 5120 4320 Bulong M16x4 60 5700 400 600 60 400 TL 1:5 400 60 30 200 25 TL 1:20 100 1200 180 180 TL 1:5 B 4320 200 200 A A 2340 B TPHCM GVHD SVTH NHT: 19/12/2016 Lan can Lan can 0.00 0.00 B A A TR TPHCM B N SVTH GVHD NHT: 19/12/2016 5 10: 5 7 4 10 TR TPHCM N SVTH GVHD NHT: 19/12/2016 ... hoạt động Nhà máy  Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp cho Nhà máy bia Sài Gòn- Củ Chi  Tính tốn thiết kế hệ thống XLNT Nhà máy Bia Sài Gòn- Củ Chi cơng suất 3000 m3/ ngày. đêm ... luận tốt nghiệp Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Sài Gòn- Củ Chi với cơng suất 3000 m3/ ngày. đêm Tổng quan phƣơng pháp xử lý nƣớc thải ngành Bia 2.1 Xử lý học Xử lý học nhằm... cần thiết Nhận thức sâu sắc vấn đề em thực đề tài: Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải Nhà máy Bia Sài Gòn- Củ Chi công suất 3000 m3/ ngày. đêm nhằm giải vấn đề tồn Nhà máy, việc xử lý nước