CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI NGÀNH BIA VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
2.2. TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH BIA 13 1. Phương pháp cơ học và thiết bị xử lý
2.2.5. Các lưu ý trong công nghệ và thiết bị xử lý nước thải sản xuất bia
Do đặc tính nước thải của công nghệ sản xuất bia có chứa hàm lượng các chất hữu cơ cao ở trạng thái hòa tan và trạng thái lơ lửng, trong đó chủ yếu là hydratcacbon, protein và các axit hữu cơ, là các chất có khả năng phân hủy sinh học. Tỉ lệ giữa BOD5
SVTH: Huỳnh Kim Khánh 35 GVHD: TS. Bùi Thị Thu Hà
và COD nằm trong khoảng từ 0,5 – 0,7; thích hợp với phương pháp xử lý sinh học.
Tuy nhiên, trong những trường hợp thiếu các chất dinh dưỡng như nito và photpho cho quá trình phát triển của sinh vật, cần phải bổ sung kịp thời.
Nước thải trước khi đưa vào xử lý sinh học cần qua sàng lọc, để tách các tạp chất thô như mảnh thủy tinh vỡ, nhãn giấy và các loại hạt rắn khác. Đối với dòng thải rửa chai có giá trị pH cao cần được trung hòa bằng khí CO2 của quá trình lên men hay bằng khí thải nồi hơi. Nước thải sản xuất hỗn hợp cần cho các bể tách dầu trước khi xử lý sinh học. Nước thải sản xuất và nước vệ sinh tập trung vào một hệ thống được xử lý bằng bể sục một giai đoạn. Nước làm lạnh và nước mưa thải vào nơi tiếp nhận không cần xử lý.
Việc lựa chọn phương pháp xử lý hiếu khí, yếm khí hay kết hợp và thiết bị sinh học, để xử lý nước thải công nghiệp bia phụ thuộc vào đặc tính, lưu lượng nước thải, điều kiện kinh tế - kĩ thuật và diện tích xây dựng cho phép.
Trong hệ thống xử lý nước thải công nghiệp bia thường dùng các phương pháp sinh học sau:
- Phương pháp bùn hoạt tính (aerotank): với tải lượng bùn F/M = 0,05 đến 0,1 kg BOD5/kg bùn/ngày và chỉ số bùn tới 270 ml/g. Khi áp dụng phương pháp này cần lưu ý rằng các bể aerotank rất khó vận hành để đạt được hiệu suất xử lý cao khi các chất hữu cơ có hàm lượng cao trong nước thải. Do hàm lượng hữu cơ dạng hidratcacbon cao, nếu thiếu chất dinh dưỡng thì quá trình sinh khối bùn dễ tạo ra bùn dạng sợi, khó lắng. Kinh nghiệm chỉ ra rằng, càng hạn chế bã men trong nước thải, vận hành thiết bị với tải trọng bùn không cao sẽ hạn chế được quá trình tạo bùn dạng sợi.
- Phương pháp màng sinh học hiếu khí: Thiết bị của phương pháp này bao gồm một bể hình tháp, trong đó người ta nạp các chất mang làm bằng nhựa hay chỉ đơn giản là lõi ngô, vỏ bào, vỏ đậu phộng. Những loại chất mang làm từ nhựa sử dụng được lâu, còn những loại làm từ gỗ thường được sử dụng trong một thời gian ngắn. Định kì sử dụng người ta lại phải thay mới các chất mang bằng gỗ này, phương pháp này thích hợp cho nước thải nhà máy bia có tải trọng thể tích từ 1 đến 1,6 kg BOD5/m3.ngày và tải lượng bùn F/M = 0,4 đến 0,64 kg/m3.ngày.
SVTH: Huỳnh Kim Khánh 36 GVHD: TS. Bùi Thị Thu Hà
- Phương pháp hồ sinh học hiếu khí: Có thể gồm một hoặc nhiều hồ nối tiếp hay song song được sục khí, vận hành với tải lượng thể tích tối đa từ 0,025 đến 0,03 kg BOD5/m3.ngày và sau đó có bể lắng với thời gian lưu là 1 ngày để tách phần lắng ra khỏi nước, bùn lắng sẽ được xử lý riêng. Đáy hồ phải được chống thấm và đòi hỏi diện tích lớn (100m2 cho 1000 lít bia sản phẩm trong 1 ngày).
Điều này chỉ có thể thực hiện được đối với những nhà máy bia nằm ngoài khu dân cư (vùng ngoại ô chẳng hạn) và có diện tích đủ để xử lý nước thải cho nhà máy.
- Phương pháp xử lý yếm khí: Sử dụng để xử lý nước thải có lượng chất hữu cơ ô nhiễm cao (COD > 2000 mg/l). Do phương pháp yếm khí có ưu điểm lượng bùn sinh ra ít, tiêu tốn ít năng lượng (không cần sục khí), không tốn nhiều diện tích, dễ điều hành và tạo ra khí metam có giá trị năng lượng nên nhiều nhà máy bia ở nước ngoài đã sử dụng phương pháp này để xử lý nước thải. Hoặc là do yêu cầu của dòng thải ra, nước thải bia cần được xử lý kị khí trước để giảm tải trọng ô nhiễm trước khi đưa vào xử lý hiếu khí, kết hợp giữa phương pháp kị khí và hiếu khí. Thiết bị sinh học yếm khí UASB được sử dụng nhiều trong các nhà máy bia ở Brazil, Hà Lan và Tây Ban Nha. COD ban đầu của dòng thải đưa vào thiết bị UASB có giá trị từ 1500 đến 4000 mg/l. Thời gian phản ứng từ 2 đến 10h. Hiệu suất khử COD của thiết bị UASB nhìn chung đạt 75%.
- Phương pháp kết hợp yếm khí và hiếu khí: Nhiều nhà máy đã rất thành công khi áp dụng kết hợp phương pháp yếm khí và hiếu khí để xử lý nước thải nhà máy bia.
SVTH: Huỳnh Kim Khánh 37 GVHD: TS. Bùi Thị Thu Hà