ĐẶC TRƯNG DÒNG THẢI VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY

ĐẶC TRƯNG DÒNG THẢI VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY III.1. Đặc trưng dòng thải Tùy theo tính chất, đặc thù và mức độ ô nhiễm của từng nguồn nước thải trong công nghệ sản xuất bia (sơ đồ hình 1.3), ta có thể phân thành 3 nhóm sau đây: 1. Nhóm 1: Nước thải coi như sạch. Nước làm lạnh, nước ngưng, đây là nguồn nước thải ít hoặc gần như không gây ô nhiễm nên có khả năng tuần hoàn sử dụng lại. 2. Nhóm 2: Nước thải sinh hoạt. Lượng nước dùng cho nhu cầu sinh hoạt của nhân viên điều hành và tham gia sản xuất trong công ty khoảng 250 người. Tiêu chuẩn nước dùng cho sinh hoạt của công nhân được tính theo quy định 20 TCN-33-85 Bộ Xây Dựng như sau: Bảng 3.1. Tiêu chuẩn nước dùng cho sinh hoạt của công nhân [20 TCN-33-85] Loại phân xưởng Tiêu chuẩn dùng nước (lít/người/ca) Hệ số không điều hòa (K giờ) Phân xưởng nóng Q tỏa nhiệt >20 kcal/m 3 .h 45 2,5 Phân xưởng khác Q tỏa nhiệt <20 kcal/m 3 .h 25 3,0 Tính toán sơ bộ ta được lượng nước thải vào khoảng 12m 3 /ngày đêm. Lượng nước thải này có lưu lượng nhỏ và có bể phốt xử lý riêng nên coi như không có ảnh hưởng tới hệ thống xử lý mà ta thiết kế. 3. Nhóm 3: Nước thải trong quá trình sản xuất. Công nghiệp sản xuất bia là một trong những ngành công nghiệp đòi hỏi tiêu tốn một lượng nước lớn cho mục đích sản xuất và vì thế sẽ thải ra môi trường một lượng nước thải lớn. Cụ thể như sau: - 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 dịch đường và thiết bị tách bã. Đặc tính của nước thải này có mức độ ô nhiễm rất cao, có chứa bã malt, bã hoa, 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 CO 2 , chiết chai, đóng nắp, thanh trùng. Nước thải chủ yếu từ công đoạn này là nước vệ sinh thiết bị lọc, nước rửa chai và téc chứa. Đây cũng là một trong những 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 thống làm lạnh có chứa hàm lượng chlorit cao. - Xút và axit thải ra từ hệ thống CIP, xút từ thiết bị rửa chai. Dòng thải này có lưu lượng nhỏ và cần thu hồi riêng để xử lý cục bộ, tuần hoàn tái sử dụng cho các mục đích khác. Trong sản xuất bia, công nghệ ít thay đổi từ nhà máy này sang nhà máy khác, sự khác nhau có thể chỉ là sử dụng phưong pháp lên men chìm hay nổi. Nhưng sự khác nhau cơ bản là vấn đề sử dụng nước cho quá trình rửa chai, lon, máy móc thiết bị, sàn nhà… 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. Hiện nay tiêu chuẩn nước thải tạo thành trong quá trình sản xuất bia là 8 – 14 lít nước thải/lít bia [6]; đồng thời lượng nước thải tạo thành trong quá trình sản xuất bia của Công ty Cổ phần Bia Sài Gòn – Miền Trung (công suất 50 triệu lít bia/năm) ước tính khoảng 8 lít nước thải/lít bia. Do đó, nếu nâng công suất nhà máy lên 100 triệu lít bia/năm thì tổng lượng nước thải ô nhiễm trong quá trình sản xuất từ các nguồn nêu trên ước tính trong khoảng 2600 – 3200 m 3 /ngày. Tuy nhiên, do đặc thù của ngành bia, vào ba tháng giáp tết thì công suất có thể tăng từ 20 – 30% công suất trung bình (tức công suất nhà máy ba tháng giáp tết đạt 120 – 130 triệu lít bia/năm). Do đó, tổng lượng nước thải lớn nhất ước tính có thể lên tới 4000 m 3 /ngày đêm. Đây cũng chính là lưu lượng thiết kế hệ thống xử lý nước thải. Căn cứ vào kết quả phân tích nước thải thực tế hiện nay của nhà máy Bia Sài Gòn – Miền Trung (công suất 50 triệu lít bia/năm) và tham khảo một số kết quả phân tích nước thải của các nhà máy bia trong nước và các tài liệu có liên quan thì thành phần chủ yếu nước thải của nhà máy bia có đặc tính trung bình như sau: - BOD 5 (mg/l) : 1300-1700 - COD (mg/l) : 2000-3000 - TSS (mg/l) : 400-800 - pH : 8,5 – 11 - Tổng Nitơ (mg/l) : 100 - Tổng Phốtpho (mg/l) : 8 - Tải trọng nước thải (kg BOD 5 /m 3 bia): 3,5 – 4,5 III.2. Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải cho nhà máy Các thông số đầu vào và tiêu chuẩn dòng ra của nước thải nhà máy bia Sài Gòn – Miền Trung công suất 100 triệu lít bia/năm: Bảng 3.2. Các thông số đầu vào và tiêu chuẩn dòng ra của nước thải nhà máy Thông số Nước thải đầu vào Nước thải sau xử lý (QCVN 24 – 2009) cột B Lưu lượng (m 3 /ngày.đêm) 4000 4000 COD (mg/l) 2500 100 BOD (mg/l) 1500 50 SS (mg/l) 600 100 pH 8,5 – 11 5,5 – 9 Tổng Nitơ (mg/l) 100 30 Tổng photpho (mg/l) 8 6 Lựa chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải cho các nhà máy công nghiệp thực phẩm nói chung và nhà máy bia nói riêng là một bài toán kinh tế, kỹ thuật phụ thuộc vào nhiều yếu tố: ▪ Lưu lượng và đặc trưng của nước thải. ▪ Yêu cầu nước thải sau xử lý . ▪ Diện tích và vị trí đất đai sử dụng để xây dựng trạm xử lý nước thải. ▪ Điều kiện kinh tế và kỹ thuật. Như vậy, từ sự phân tích đặc tính nước thải của nhà máy ta thấy nguồn nước thải phát sinh từ nhà máy có nguồn gốc, thành phần và tính chất khác nhau, được phát sinh từ nước làm mát, nước ngưng, nước vệ sinh các thiết bị nấu, lọc, lên men, nước rửa sàn, nhà xưởng, nước rửa chai, téc chứa… Nước thải của nhà máy bia nói chung chứa hàm lượng chất hữư cơ cao ở trạng thái hoà tan và trạng thái lơ lửng, chủ yếu là các hiđratcacbon, protêin, các axit hữu cơ, là các chất có khả năng phân huỷ sinh học gây mùi hôi thối, lắng cặn, giảm nồng độ oxy hoà tan trong nước nguồn khi tiếp nhận chúng. Mặt khác, các muối nitơ, phốtpho trong nước thải bia dễ gây hiện tượng phú dưỡng cho các thuỷ vực; tỷ lệ BOD 5 /COD = 0,5 – 0,7 thích hợp với xử lý bằng biện pháp sinh học. Xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học gồm xử lý sinh học hiếu khí và xử lý sinh học yếm khí. Xử lý sinh học bằng vi sinh hiếu khí (phương pháp sử dụng bùn hoạt tính) thường chỉ thích hợp cho xử lý nước thải có nồng độ COD, BOD 5 thấp (BOD 5 <500 mg/l). [7] Xử lý sinh học bằng vi sinh yếm khí là quá trình phân huỷ các chất hữu cơ, vô cơ có trong nước thải khi không có oxi, quá trình này dùng để ổn định cặn và xử lý nước thải công nghiệp có nồng độ COD, BOD cao (thường COD > 2000 mg/l). Với nước thải của nhà máy bia Sài Gòn – Miền Trung có thành phần ô nhiễm như trên đã phân tích thì không thể xử lý trực tiếp bằng phương pháp sinh học hiếu khí được. Tuy nhiên, nếu chỉ xử lý bằng phương pháp sinh học yếm khí thì nước thải sau xử lý không đạt tiêu chuẩn thải (QCVN 24 – 2009 cột A, cột B) do quá trình phân huỷ yếm khí không triệt để vì hiệu suất xử lý yếm khí cao nhất cũng chỉ đạt 70 – 85% [13]. Vì vậy, sau phân huỷ yếm khí thường có hệ thống phân huỷ hiếu khí để xử lý triệt để các chất ô nhiễm còn lại. Do đó, trong đồ án này chọn phương pháp xử lý sinh học yếm khí kết hợp hiếu khí để xử lý nước thải nhà máy bia. Việc lựa chọn xử lý yếm khí kết hợp hiếu khí là vì: Nước thải của nhà máy bia Sài Gòn – Miền Trung theo phân tích có mức độ ô nhiễm lớn do đó xử lý yếm khí nhằm giảm mức độ ô nhiễm trước khi đưa vào xử lý hiếu khí, vừa giảm được thể tích bể hiếu khí vừa giảm được thể tích bùn sinh ra, thu hồi năng lượng dưới dạng biogas, giảm tiêu thụ điện năng cho việc cấp khí… III.3. Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải đã được lựa chọn (hình 3.1) Thuyết minh 1. Tách rác thô, gom nước thải Nước thải sản xuất từ các phân xưởng sản xuất và nước rửa chai, theo đường mương dẫn chảy về khu xử lý. Phần nước xút rửa chai sẽ được thải từ từ vào hệ thống, không làm cho pH nước thải tăng. Bể thu gom được xây dựng trong cùng mặt bằng của khu xử lý. Nước thải trước khi đi vào bể thu gom, phần rác thô có kích thước lớn sẽ được giữ lại tại song chắn rác thô đặt nghiêng 60 0 ở ngăn tách rác. Rác tách ra sẽ được công nhân vận hành gom vào thùng chứa và mang đi đổ nơi qui định của nhà máy. Nước thải từ hố gom được bơm lên bể cân bằng nhờ 2 bơm chìm (1 bơm dự phòng hoặc hoạt động đồng thời). Các bơm vận hành hoàn toàn tự động nhờ hệ thống điều khiển. Nước thải trong quá trình sản xuất THIẾT BỊ TÁCH RÁC THÔ BỂ YẾM KHÍ UASB HỐ GOM THIẾT BỊ TÁCH RÁC TINH BỂ ĐIỀU HÒA BỂ HIẾU KHÍ SBR BỂ KHỬ TRÙNG Nước đã xử lý, ra cống thoát Thùng rác Máy ép bùn Bể nén bùn Bể chứa bùn Đóng bao bùn khô Bơm Sục khí Hóa chất Bơm Dinh dưỡng Đo lưu lượng Bơm Tách nước dư Decanter Điều chỉnh pH Nước xút rửa chai Thu khí sinh học Điều chỉnh thải từ từ BỂ LẮNG Sục khí Hình 3.1. Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải đề xuất tại Công ty Bia Sài Gòn-Miền Trung. Ghi chú: đường nước thải đường rác Đường bùn đường khí 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 bị tách 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 gạt đưa 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. Bể cân bằng phải có thể tích đủ lớn để đảm bảo điều hòa nồng độ thành phần các chất 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 khí đòi hỏi pH = 6,5 – 7,5. Vì thế, cần phải duy trì độ kiềm, không cho pH giảm xuống 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 và axit 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 bơm định lượng. Để tạo khả năng đồng đều các chất trong nước thải và tránh phân hủy yếm khí 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 đầu vào 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. Bùn lắng 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 hệ thống ống phân phối có đục lỗ. Nhờ hỗn hợp bùn yếm khí trong bể mà các chất hữu cơ hoà tan trong nước được hấp thụ, phân huỷ và chuyển hoá thành khí (khoảng 70-80 % là CH 4 , 20-30% là CO 2 ). Bọt khí sinh ra bám vào hạt bùn cặn nổi 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 hợp bùn nước đã tách khí đi vào ngăn lắng. Tại đây bùn lắng xuống dưới đáy qua cửa phân 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 đối thấp 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 van điện để điều khiển tự động. Giai đoạn xử lý sinh học hiếu khí chính xảy ra tại đây. Quá trình oxy hóa chất bẩn thực hiện nhờ bùn hoạt tính hiếu khí. Bùn hoạt tính hiếu khí là tập hợp các vi sinh vật có khả năng oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải thành CO 2 , nước và các chất vô cơ khác. Để giữ cho bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng và để cung cấp đủ oxy cho quá trình oxy hóa các chất hữu cơ, dưới đáy mỗi bể có lắp hệ thống phân phối khí. Để vi sinh vật phân hủy hết các chất hữu cơ có trong nước thải thì thể tích bể sinh học phải lớn và thời gian lưu lại trong bể đủ dài. Hiệu quả xử lý tại bể SBR phụ thuộc vào các yếu tố sau: Thành phần các chất trong nước thải, pH, hàm lượng oxy, lượng bùn, trạng thái hoạt tính của bùn… Trong quá trình sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật hiếu khí, nhu cầu không thể thiếu được là oxy. Để vi sinh vật hoạt động tốt, lượng oxy hòa tan trong nước ở bể sinh học ít nhất phải đạt 2 – 4 mg/l. Tùy theo nhiệt độ của môi trường 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 cơ đều được phân hủy; hàm lượng BOD giảm và hàm lượng các thông số khác đạt tiêu 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 khỏi nước thải trước khi thải ra môi trường. Vì vậy, nước thải sau chu kỳ sục khí sẽ được 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 tham gia vào chu trình xử lý mới, lượng bùn dư sẽ được bơm qua bể nén bùn và tiếp tục xử lý. Quá trình hoạt động của hệ thống từ lúc nước thải vào đến khi ra khỏi bể SBR được điều khiển hoàn toàn tự động từ trung tâm điều khiển. (quá trình này cũng 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 tiêu chuẩn của nước thải nhưng trong nước thải vẫn còn chứa vi sinh vật và mầm bệnh. Vì vậy, để đảm bảo an toàn, nước thải cần được khử trùng trước khi thải vào 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 tối thiểu là 30 – 45 phút. Hiệu quả và kinh tế nhất là khử trùng bằng dung dịch hypoclorit. Nồng độ clo 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 dự phòng) và 1 mixer hòa trộn. Bơm định lượng hypoclorit được điều khiển bằng tín 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 sau khi được bơm đầy bể nén sẽ được để yên. Khi đó, bùn sẽ được tách ra làm 2 phần: phần bùn đặc lắng xuống đáy và đưa sang thiết bị tách bùn còn phần nước trong 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 lý không tốt sẽ lên men yếm khí sinh mùi hôi thối, gây ô nhiễm môi trường xung quanh. Để tránh tình trạng này, lượng bùn dư sẽ được làm khô bằng thiết bị ép bùn. Bùn từ các bể được bơm chuyên dụng loại trục vít bơm vào ngăn hòa trộn của thiết bị ép bùn. Tại đây có bổ sung lượng hóa chất polymer bằng hệ thống bơm định lượng. Bùn hòa trộn với hóa chất keo tụ được định lượng bằng bơm định lượng, sau đó bùn được bơm lên lưới lọc. Quá trình làm khô bùn được thực hiện tại đây. Phần bùn khô được giữ lại trên lưới và được dao gạt ra ngoài, phần nước trong chảy xuống máng và được đưa về hố gom. III.4. Lựa chọn thiết bị cho hệ thống xử lý nước thải III.4.1. Các công trình xử lý cơ học Song chắn rác, hố gom, bể điều hoà nhằm giảm một phần chất rắn, bã men, bã hoa, điều hoà lưu lượng và nồng độ dòng thải, giúp cho các công trình xử lý phía sau đạt hiệu quả hơn. 1. Thiết bị tách rác thô nhằm mục đích tách các vật thô như giấy, nhãn chai, mảnh chai vỡ . Chọn song chắn rác bằng vật liệu thép không gỉ, khe hở giữa các song là 10 – 30 mm [12], đặt cố định và nghiêng 60 0 so với chiều dòng nước chảy để dễ dàng cào rác từ dưới lên. Chọn khe hở 10mm. 2. Thiết bị tách rác tinh nhằm mục đích tách các vật có kích thước nhỏ như bã malt, bã men, bã hoa. Chọn lưới chắn rác có mắt lưới từ 0,8 - 2,5 mm [12] dạng trống quay (RDS). Chọn mắt lưới là 1mm. 3. Hố gom có nhiệm vụ ổn định nước thải trước khi bơm sang bể điều hòa và tách một phần các chất có kích thước nhỏ như cát, bã men, bã malt. Hố gom có dạng hình chữ nhật, xây dựng âm xuống lòng đất. 4. Bể điều hoà lưu lượng dùng để duy trì dòng thải vào gần như không đổi, khắc phục những vấn đề vận hành do sự dao động lưu lượng nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của quá trình ở cuối dây chuyền xử lý. Vùng phân phối nước vào Vùng thu nước ra Vùng chứa và cô đặc cặn Vùng lắng các hạt cặn Bể điều hoà có 2 dạng: - Bể điều hoà lưu lượng và chất lượng: Bể này phải đủ dung tích để điều hoà lưu lượng, chất lượng và bên trong bể cần có hệ thống khuấy để đảm bảo xáo trộn đều trong toàn bộ thể tích. - Bể điều hoà lưu lượng: không cần hệ thống khuấy trộn. Bể này chia làm nhiều ngăn, định kỳ có thể tháo khô từng ngăn để xúc cát và cặn lắng ra ngoài. Dựa vào đặc điểm và thành phần nước thải ngành bia như đã phân tích ở trên. Để đảm bảo đạt hiệu quả xử lý, chọn bể điều hoà lưu lượng và chất lượng có dạng hình chữ nhật, có sục khí nén để khuấy trộn và làm bằng bê tông cốt thép. 5. Bể lắng Bể lắng có cấu tạo mặt bằng là hình chữ nhật hoặc hình tròn, được thiết kế để loại bỏ bằng trọng lực các hạt cặn có trong nước theo dòng chảy liên tục vào và ra bể. Có thể phân chia bể lắng làm 4 vùng (hình 3.2) Hình 3.2. Sơ đồ mặt đứng thể hiện 4 vùng trong bể lắng. Chọn kiểu bể lắng ngang hình chữ nhật vì hiệu quả lắng cao và dễ xây dựng. III.4.2. Đối với công trình xử lý sinh học Với quá trình xử lý yếm khí lựa chọn thiết bị xử lý UASB, với xử lý hiếu khí chọn Aerotank hoạt động theo mẻ SBR.  Chọn thiết bị xử lý yếm khí là bể UASB vì: Hiệu suất xử lý cao (75-85%) [13], kết cấu và vận hành đơn giản. Dòng thải vào thiết bị phun từ dưới lên, cùng với sự tạo khí trong quá trình hoạt động của bể nên lớp bùn có thể tự phân tán và tiếp xúc với chất nền vì thế ít tốn năng lượng cho khuấy đảo. Hơn nữa, do tính linh động của lớp bùn nên bể UASB không hoặc ít bị tắc như các bể phân hủy yếm khí bằng vi sinh vật dính bám trên lớp đệm. Trở lực nhỏ, giá thành rẻ hơn các phương pháp yếm khí khác, đồng thời thu được khí sinh học (60 – 70% CH 4 ). Khí này có nhiệt trị lớn, là nguồn năng lượng sạch, có thể sử dụng cho sinh hoạt. Trong đồ án thiết kế này chọn hiệu suất 70%. [8]  Chọn thiết bị xử lý hiếu khí là bể aeroten hoạt động theo mẻ SBR vì: • Aeroten làm việc liên tục Về lý thuyết, thời gian lưu của nước trong bể là t 0 = V/Q (với V là thể tích bể; Q là lưu lượng nước vào). Tuy nhiên, qua nghiên cứu thấy rằng mức độ sử dụng thể tích của bể nhỏ hơn 100%, nó phụ thuộc rất nhiều vào hình dạng và cấu tạo phần máng cấp và thu nước. Có một lượng nước sẽ ra khỏi bể sớm hơn thời gian t 0 và một lượng nước ở lại lâu hơn; đồng thời có những vùng nước chết. Hơn nữa, cũng khó chủ động trong việc vận hành khi nước thải trong ngày có sự thay đổi nhiều về lưu lượng cũng như thành phần. Aeroten làm việc liên tục chỉ tốt khi thành phần nước thải đầu vào tương đối ổn định, không thay đổi nhiều và khả năng khử nitơ không cao. Vì vậy, hệ thống hoạt động theo phương pháp này khó đạt được yêu cầu và chi phí vận hành sẽ cao. • Aeroten làm việc theo mẻ (SBR) Nước thải cho vào đầy bể trong thời gian t 1 , khuấy trộn cấp O 2 trong thời gian t 2 , ngừng khuấy để lắng trong thời gian t 3 , tháo nước ra t 4 và bước cuối cùng là xả lượng bùn dư được hình thành trong quá trình thổi khí ra khỏi ngăn bể, các ngăn bể khác hoạt động lệch pha để đảm bảo cho việc cung cấp nước thải lên trạm xử lý nước thải liên tục. [7] BOD 5 của nước thải sau xử lý thường thấp hơn 50 mg/l, hàm lượng SS từ 10 – 45 mg/l và N-NH 3 khoảng 0,3 – 12 mg/l. Bể aeroten hoạt động theo mẻ làm việc không cần bể lắng đợt hai. Trong nhiều trường hợp, người ta cũng bỏ qua bể điều hòa và bể lắng đợt một. [6] Hệ thống Aeroten hoạt động theo mẻ SBR có thể khử được nitơ và photpho sinh hóa do có thể điều chỉnh được các quá trình hiếu khí, thiếu khí, kị khí trong bể bằng việc thay đổi chế độ cung cấp oxy. Với xử lý theo mẻ, hệ số sử dụng thể tích bể là 100% [7]. Ngoài ra, do đặc thù nước thải ngành bia có sự dao động lớn về lưu lượng cũng như nồng độ giữa đầu và cuối ca sản xuất, đặc biệt ba tháng giáp tết lượng nước thải tăng cao do công suất sản xuất tăng 20 – 30% công suất trung bình. Do đó, việc sử dụng bể SBR này chủ động hoàn toàn được trong việc xử lý nước thải khi lưu lượng thải ra trong ngày giảm đi so với công suất thiết kế hoặc có sự thay đổi lớn về thành phần của nước thải. Chi phí vận hành theo mẻ thấp hơn, ổn định hơn và hiệu quả có thể đạt 80 – 95%. [...]...Vì vậy, với đặc tính của nước thải nhà máy bia Sài Gòn – Miền Trung lựa chọn công nghệ xử lý yếm khí UASB kết hợp xử lý hiếu khí SBR là hợp lý nhất III.4.3 Xử lý bùn cặn - Bùn phát sinh từ bể yếm khí UASB được dẫn sang bể chứa bùn có dạng hình chữ nhật - Bùn phát sinh từ bể hiếu khí SBR . ĐẶC TRƯNG DÒNG THẢI VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY III.1. Đặc trưng dòng thải Tùy theo tính chất, đặc thù và mức độ ô nhiễm. trọng nước thải (kg BOD 5 /m 3 bia): 3,5 – 4,5 III.2. Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải cho nhà máy Các thông số đầu vào và tiêu chuẩn dòng ra của nước thải