1
LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, nền kinh tế của đất nước đã gặt hái được nhiều thành
tựu đáng khích lệ. Tuy nhiên, chúng ta đang phải đối mặt với các thách thức về vấn đề
môi trường ngày càng nghiêm trọng. Đặc biệt, chúng ta đã gia nhập WTO (11/1/2007)
thì vấn đề môi trường càng vô cùng quan trọng; nó có thể quyết định đến thành công
hay thất bại của một đất nước phát triển.
Đảng và nhà nước ta đã chú trọng một số ngành công nghiệp chính, trong đó có
ngành công nghiệp thực phẩm. Một trong những ngành công nghiệp thực phẩm là
công nghiệp sản xuất bia. Ngành sản xuất bia có những bước phát triển mạnh mẽ
thông qua việc đầu tư và mở rộng các nhà máy bia có từ trước và xây dựng các nhà
máy bia mới thuộc Trung Ương và địa phương, các nhà máy liên doanh với các hãng
bia nước ngoài.
Song hành với sự phát triển trên, hàng ngày các nhà máy sản xuất bia đã thải ra
một lượng lớn các loại chất thải, đặc biệt là nước thải với hàm lượng ô nhiễm rất cao.
Nếu không giải quyết tốt việc xử lý nước thải của nhà máy sẽ làm giảm đi tính cạnh
tranh của sản phẩm trên thị trường, đồng thời gây ô nhiễm đến nguồn nước và môi
trường xung quanh, làm ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ của con người và gây nhiều tác
hại đến xã hội không thể lường hết được.
Trên đây là lý do em chọn đề tài “Công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia” để
hoàn thành bài tập tham quan của mình. Do thời gian có hạn nên bài làm của em còn
nhiều thiếu xót mong các thầy cô góp ý. Để bài làm của em được hoàn thiện hơn.
2
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT VỀ BIA
1.1. Giới thiệu sơ lược về ngành sản xuất bia
- Bia là loại nước giải khát có truyền thống lâu đời, có giá trị dinh dưỡng cao và độ cồn
thấp, mùi vị thơm, ngon và bổ dưỡng. Uống bia với một lượng thích hợp không những
có lợi cho sức khỏe, ăn cơm ngon, dễ tiêu hóa mà còn giảm được sự mệt mỏi sau một
ngày làm việc mệt nhọc. Khi đời sống kinh tế xã hội phát triển nhu cầu tiêu thụ bia của
con người ngày càng tăng.
- Công nghiệp Bia được xếp vào các ngành “công nghiệp nông nghiệp” bởi nó tác động

Muối cacbonat mg/l 50
Muối Mg
2+
mg/l 100
Muối clorua mg/l 75 – 150
CaSO
4
mg/l 150 – 200
NH
3
và muối NO
2
mg/l Không có
Fe
2+
mg/l < 0,3
Vi sinh vật Tế bào/ ml < 100
+ Nấm men:
Nấm men là loài vi sinh vật đơn bào, có khả năng sống trong môi trường dinh dưỡng
chứa đường, nitơ, photpho, và các chất hữu cơ, vô cơ khác. Chúng là vi sinh vật dị
dưỡng có khả năng sống trong cả hai môi trường hiếu khí và yếm khí.
Nấm men đóng vai trò quyết định trong sản xuất bia vì quá trình trao đổi chất của tế
bào nấm men bia chính là quá trình chuyển hóa nguyên liệu thành sản phẩm. Quá trình
chuyển hóa này gắn liền với sự tham gia của hệ enzym trong tế bào nấm men. Do đó,
việc nuôi cấy nấm men để thu được một hệ enzym có hoạt lực cao là một khâu hết sức
quan trọng.
Hai chủng nấm men thường được sử dụng trong sản xuất bia là nấm men nổi
Sacharomyces cerevisiae và nấm men chìm Sacharomyces carlsbergensis.
+ Gạo: mua tại các vùng trong nước
Ở Việt Nam, gạo tẻ thường được dùng làm nguyên liệu thay thế kèm theo malt để hạ

Bã malt
Bã hoa houblon
Sục khí
Bã men
Phục hồi men
Men giống
Bột trợ lọc
5
Bã lọc
Nén CO
2
Chai vỡ
Rửa chai
Chai
lon
Hơi Xút
Nắp hỏng
Hơi nước
Nước thải
Kiểm tra, dán nhãn, đóng thùng
xếp keg, nhập kho
Sản phẩm
Thùng carton hỏng
Nhãn hỏng
Nhãn
Hồ
Thùng carton
Nước thải
Tiếng ồn
Bụi

5
OH + 2CO
2
- Q
R
- Lọc bia nhằm loại bỏ các chất không tan như nấm men, protein, houblon làm cho bia
trong hơn. Tiếp theo bia được bão hòa CO
2
và đưa đi chiết chai, bock, lon…
- Tiếp theo công đoạn chiết bia vào chai, lon…là công đoạn thanh trùng.
- Sau khi thanh trùng, bia hơi được chiết két để vận chuyển đến các cơ sở tiêu thụ ngay
trong ngày, còn bia chai sẽ được chuyển đến khâu dán nhãn, nhập kho chờ xuất xưởng.
1.3. Đặc tính nước thải của ngành sản xuất bia
- 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. Trung bình lượng nước thải ở nhiều nhà máy bia lớn gấp 10 đến 20 lần lượng
bia sản phẩm.
- Từ quy trình công nghệ sản xuất bia ta thấy hầu hết mọi công đoạn đều phát sinh ra
nước thải.Trong công nghệ sản xuất bia nước thải bao gồm:
+ Nước làm lạnh, nước ngưng, đây là nguồn nước thải ít hoặc gần như không bị ô
nhiễm, có khả năng tuần hoàn sử dụng lại.
+ Nước thải từ bộ phận nấu – đường hóa, chủ yếu là nước vệ sinh thùng nấu, bể
chứa, sàn nhà,…nên chứa bã malt, tinh bột, bã hoa, các chất hữu cơ,…
+ Nước thải từ hầm men là nước vệ sinh các thiết bị lên men, thùng chứa, đường
ống, sàn nhà, xưởng,…có chứa bã men và chất hữu cơ.
+ Nước thải rửa chai, đây cũng là một trong những dòng thải có chất ô nhiễm lớn
trong công nghệ sản xuất bia, dòng thải của quá trình rửa chai có độ pH cao và làm
cho dòng thải chung có giá trị pH kiềm tính.
7
+ Công đoạn lên men chính và lên men phụ: nước thải của công đoạn này rất giàu

Công ty CP bia Sài Gòn-Miền
Trung
pH
- 7,8
8,5-11
SS
mg/l 280
400-800
BOD
5
mg/l 1160
1300-1700
COD mg/l 1720 2000-3000
Tổng Photpho
mg/l 4,2
8
Tổng Nitơ
mg/l 64
100
(Nguồn: nhà máy bia Dung Quất, công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền trung, năm
2010)
Qua bảng trên có thể thấy hàm lượng các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước thải các cơ
sở sản xuất bia đều cao, vượt tiêu chuẩn cho phép vài lần. Do đó chúng ta phải tiến
hành xử lý nguồn nước thải này trước khi thải ra môi trường nếu không xử lý mà thải
ra môi trường sẽ để lại hậu quả nghiêm trọng cho con người, động vật, và hệ sinh thái
trên trái đất này.
9
CHƯƠNG II. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA
2.1. Phương pháp xử lý nước thải nhà máy bia của công ty Cổ Phần Đường Quảng
Ngãi

phần. Để thuận tiện và ổn định đầu vào, phải thực hiện việc khuấy trộn đều các loại
nước thải này thực hiện tại bể điều hòa.
+ Trung hòa: từ bể điều hòa nước thải tự chảy qua bể trung hòa. Tại đây dùng
axit (HCl hoặc H
3
PO
4
) để điều chỉnh nước thải ở pH = 6,8 – 7,5.
+ Phân hủy kỵ khí ở bể UASB: nước thải sau khi được điều chỉnh pH bằng
dung dịch HCl hoặc H
3
PO
4
, được bơm chìm bơm lên bể UASB, nước được phân phối
vào từ đáy bể thông qua hệ thống phân phối. Phân hủy kỵ khí thực hiện trong bể
UASB. Đây là quá trình phân hủy rất phức tạp, trải qua nhiều giai đoạn, do một hỗn
hợp nhiều loại vi khuẩn (chủ yếu là vi khuẩn kỵ khí đảm nhiệm).

- Nguyên lý chung của quá trình có thể thể hiện qua sơ đồ sau:
Chất hữu cơ đơn giản
Acid béo bay hơi
11
CH
4
+ CO
2
H
2
+CO
2

sẽ chảy vào máng thu và tự chảy qua bể lọc hiếu khí, phần cặn lắng được đưa vào bể
chứa bùn, chuyển đi làm phân bón.
+ Phân hủy hiếu khí bằng hạt lọc: sau khi nước thải ra khỏi bể UASB sẽ tiếp
tục tự chảy qua bể phân hủy hiếu khí. Quá trình xử lý hiếu khí thực hiện theo phương
pháp lọc hiếu khí bằng vật liệu ngập trong nước.
- Mô tả công nghệ: có 04 bể hiếu khí nối liền nhau, cấu trúc thiết bị và vận hành công
nghệ giống nhau, chỉ khác nhau về cao trình. Bên trong bể có chứa hạt lọc, có hệ thống
phân phối oxy, hệ thống ống nước vào, nước ra.
+ Nước thải sẽ tuần tự chảy qua: bể 1 → bể 4 theo nguyên tắc chảy từ dưới đáy lên
trên mặt bể. Không khí sẽ được thổi liên tục để cấp oxy cho vi khuẩn bám trên bề mặt
các hạt lọc thực hiện quá trình phân hủy chất hữu cơ trong nước thải (quá trình oxy
hóa).
13
2.2. Phương pháp xử lý nước thải nhà máy bia tiên tiến hiện nay
Nước thải nhà máy
Bể thu gom
Bể điều hòa
Bể UASB
Bể anoxic
Bể MBBR
Bể lắng
Bể trung gian
Bể lọc áp lực
Bể nano dạng khô
Nước sau khi xử lý đạt loại C theo TCVN 5945-2005
Cấp khí
Bể chứa bùn
Máy ép bùn
Xử lý định kỳ


máy định lượng lượng acid cần cho vào bể đảm bảo pH từ 6,6 – 7,6 trước khi đưa vào
bể xử lý UASB.
• Bể UASB: tại đây diễn ra quá trình phân hủy các chất hữu cơ, vô cơ có trong nước
thải khi không có oxy. Nước thải được đưa trực tiếp vào phía dưới đáy bể và được
phân phối đồng đều ở đó, sau đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học dạng hạt
nhỏ và các chất hữu cơ, vô cơ được tiêu thụ ở đây.
Quá trình chuyển hóa các chất bẩn trong nước thải bằng vi sinh yếm khí xảy ra theo ba
bước:
16
+ Giai đoạn 1: một nhóm các vi sinh vật tự nhiên có trong nước thải thủy phân các hợp
chất hữu cơ phức tạp và lipit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng nhẹ như
monosacarit, amino acid để tạo ra nguồn thức ăn và năng lượng cho vi sinh hoạt động.
+ Giai đoạn 2: nhóm vi khuẩn tạo men acid biến đổi các hợp chất hữu cơ đơn giản
thành các acid hữu cơ thường là acid acetic, acid butyric, acid Propionic. Ở giai đoạn
này pH của dung dịch giảm xuống.
+ Giai đoạn 3: các vi khuẩn tạo metan chuyển hóa hiđrô và acid acetic thành khí metan
và cacbonic pH của môi trường tăng lên.
• Bể sinh học MBBR:
Phương pháp sinh học hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động
trong điều kiện cung cấp oxy liên tục. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh
vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa. Các vi sinh vật hiếu khí sẽ phân hủy các chất
hữu cơ có trong nước thải và thu năng lượng để chuyển hóa thành tế bào mới, chỉ một
phần chất hữu cơ bị oxy hóa hoàn toàn thành CO
2
, H
2
O, NO
3
-
, SO

+ Nhiệt độ.
+ Tốc độ sinh trưởng và hoạt độ sinh lý của vi sinh vật (bùn hoạt tính).
+ Nồng độ sản phẩm độc tích tụ trong quá trình trao đổi chất.
+ Lượng các chất cấu tạo tế bào.
+ Hàm lượng oxy hòa tan.
Các phản ứng sinh hóa cơ bản của quá trình phân hủy chất hữu cơ trong nước thải
gồm có:
+ Oxy hóa các chất hữu cơ:
+ Tổng hợp tế bào mới:
· + Phân hủy nội bào:
• Bể lắng: Nước thải sau khi qua bể MBBR được phân phối vào vùng phân phối nước
của bể lắng sinh học lamella. Cấu tạo và chức năng của bể lắng sinh học lamella tương
tự như bể lắng hóa lý. Nước sạch được thu đều trên bề mặt bể lắng thông qua máng
tràn răng cưa.
Hiệu suất bể lắng được tăng cường đáng kể do sử dụng hệ thống tấm lắng
lamella.
Bể lắng lamella được chia làm ba vùng căn bản:
+ Vùng phân phối nước
+ Vùng lắng
+ Vùng tập trung và chứa cặn.
Nước và bông cặn chuyển động qua vùng phân phối nước đi vào vùng lắng của bể là
hệ thống tấm lắng lamella, với nhiều lớp mỏng được sắp xếp theo một trình tự và
18
khoảng cách nhất đinh. Khi hỗn hợp nước và bông cặn đi qua hệ thống này, các bông
bùn va chạm với nhau, tạo thành những bông bùn có kích thước và khối lượng lớn gấp
nhiều lần các bông bùn ban đầu. Các bông bùn này trượt theo các tấm lamella và được
tập hợp tại vùng chứa cặn của bể lắng.
• Bể lọc áp lực:
Bể lọc áp lực sử dụng trong công nghệ này là bể lọc áp lực đa lớp vật liệu: sỏi đỡ,
cát thạch anh và than hoạt tính để loại bỏ các chất lơ lửng, các chất rắn không hòa tan,

3
/ngày mặt(m
2
/m
3
)
MBBR 10 8.000 – 20.000 510 – 1.200
Bể lọc sinh học
hiếu khí aerotank
1,5 3.000 – 5.000 100
Điều quan trọng hơn nữa của phương pháp MBBR là chúng ta không cần phải
tuần hoàn bùn hiếu khí lại như phương pháp Aeroten, nhược điểm của việc tuần hoàn
bùn là làm giảm đi sự hoạt động của vi sinh hiếu khí vì vi sinh phải nằm ở bể lắng,
không có dưỡng khí, khi bơm bùn hoàn lưu về bể aeroten làm cho vi sinh bị “shock”
tải trọng, do đó hiệu quả xử lý sẽ không cao bằng phương pháp giá thể MBBR.
Nước thải dệt nhuộm có hàm lượng N, P trong nước khá nhỏ nên chúng ta cũng
không cần phải xây dựng bể thiếu khí Anoxic để khử N, P là do bể MBBR chứa đựng
các giá thể di động cũng là nơi lưu trú cho các chủng vi sinh bám dính khử N, P. Hai
loại vi khuẩn chính tham gia vào quá trình này là Nitrosomonas và Nitrobacter.
Ta có phương trình như sau:
Như vậy bể sinh học hiếu khí MBBR có nhiệm vụ xử lý các chất hữu cơ còn lại
trong nước thải. Trong bể MBBR diễn ra quá trình oxy hóa các chất hữu cơ hòa tan và
dạng keo trong nước thải dưới sự tham gia của vi sinh vật hiếu khí. Tại bể MBBR có
hệ thống sục khí trên khắp diện tích bể nhằm cung cấp ôxy, tạo điều kiện thuận lợi cho
vi sinh vật hiếu khí sống, phát triển và phân giải các chất ô nhiễm. Vi sinh vật hiếu khí
sẽ tiêu thụ các chất hữu cơ dạng keo và hòa tan có trong nước để sinh trưởng. Ở điều
kiện thuận lợi, vi sinh vật phát triển mạnh, sinh khối tăng và tồn tại dưới dạng bông
bùn dễ lắng tạo thành bùn hoạt tính. Sau quá trình oxy hóa (bằng sục không khí) với
đệm vi sinh di động, bùn hoạt tính (tức lượng vi sinh phát triển và hoạt động tham gia
quá trình xử lý) được bám giữ trên các giá thể bám dính di động dạng cầu. Nước thải

dụng.
nước thải.
+ Nồng độ các chất ô nhiễm sau quy
trình xử lý đạt quy chuẩn hiện hành.
+ Diện tích đất sử dụng tối thiểu.
+ Công trình thiết kế dạng modul, dễ mở
rộng, nâng công suất xử lý.
 Nhược điểm: + Nhân viên vận
hành cần được đào tạo về chuyên môn.
+ Chất lượng nước thải sau xử lý có thể bị
ảnh hưởng nếu một trong những công
trình đơn vị trong trạm không được vận
hành đúng các yêu cầu kỹ thuật.
+ Bùn sau quá trình xử lý cần được thu
gom và xử lý định kỳ.
21
KẾT LUẬN
Nước thải từ quy trình sản xuất bia là nước thải có đặc tính ô nhiễm hữu cơ rất cao,
nước thải thường có màu xám đen và nếu thải trực tiếp ra ngoài môi trường sẽ làm cho
môi trường bị ô nhiễm nghiêm trọng. Và nếu thải đổ ra khu thủy vực thì làm cho các
loài thủy sản ở khu vực đó sẽ bị chết.
Sau chuyến thực tập tham quan tại nhà máy bia Dung Quất thuộc công ty Cổ Phần
Đường Quảng Ngãi. Em đã có dịp tiếp xúc và được tham quan quy trình công nghệ
sản xuất cũng như quy trình xử lý nước thải nhà máy bia Dung Quất. Công nghệ tại
nhà máy được thiết kế rất hiện đại, tuy nhiên so với quy trình tiên tiến hiện nay thì quy
trình công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia còn có nhiều khuyết điểm.
Trong bài báo cáo thực tập tham quan, em đã nêu lên quy trình công nghệ xử lý
nước thải nhà máy bia Dung Quất và công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia tiên tiến
hiện nay, nhằm so sánh hai công nghệ. Từ đó, chúng ta có thể rút ra chúng ta nên chọn
công nghệ nào để xử lý nước thải nhà máy bia nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường.