Phương pháp xử lý nước thải ngành chế biến sữa Trang 1
Đặt vấn đề
Sữa là nguồn dinh dưỡng có giá trị, phù hợp với mọi lứa tuổi, đặc biệt là trẻ em,
người lớn tuổi và phụ nữ mang thai. Sữa cung cấp nhiều chất bổ dưỡng và năng lượng
cần thiết cho quá trình hoạt động của cơ thể. Ngày nay, khi mức sống ngày được nâng
cao thì các sản phẩm sữa càng được sử dụng rộng rãi.
Cũng như các ngành công nghiệp khác, trong những năm gần đây, ngành công
nghiệp chế biến sữa của Việt Nam đã có những bước phát triển mạnh mẽ.Các sản
phẩm sữa được sản xuất tại Việt Nam được bày bán và tiêu thụ khắp nơi. Chương trình
phát triển sữa còn gắn với các chương trình dinh dưỡng học đường, chương trình
chống suy dinh dưỡng, … nhằm phấn đấu đưa lượng sữa trên đầu người mỗi năm từ 8
lít hiện nay lên 13-14 lít vào năm 2010. Cải thiện chiều cao của người Việt Nam.
Để đáp ứng những nhu cầu đó, chính phủ đã giao cho Bộ công nghiệp gấp rút hoàn
thành “Đề án phát triển ngành Công nghiệp sữa đến năm 2010” theo hướng tăng dần tỷ
lệ sử dụng nguyên liệu sữa tươi trong nước và giảm dần tỷ lệ nguyên liệu sữa bột nhập
ngoại. Tiến hành đầu tư mở rộng hoặc xây dựng mới một loạt cơ sở sản xuất cùng với
việc phát triển đàn bò sữa một cách nhanh chóng. Mục tiêu năm 2005 Việt Nam tự túc
20% nguyên liệu, tổng công suất các nhà máy chế biến sữa sẽ đạt 667 triệu lít và đến
năm 2010 xấp xỉ 40% nhu cầu nguyên liệu, đạt 900 triệu lít.
Hiện nay nhu cầu tiêu thụ sữa trong cả nước đạt trên 600 triệu lít/năm, năm 2002
sữa khai thác từ đàn bò trong nước đạt trên 90 ngàn tấn (đáp ứng 14-15% nhu cầu) .
Như một hệ quả tất yếu, khi có điều kiện khai thác nguyên liệu tại chỗ, ngành công
nghiệp chế biến sữa của Việt Nam sẽ có đủ các điều kiện thuận lợi để phát triển. Tuy
nhiên, bên cạnh những đóng góp về mặt kinh tế, những sản phẩm dinh dưỡng cần thiết
cho cuộc sống của con người, công nghiệp chế biến sữa cũng tạo ra nhiều chất thải góp
phần làm ô nhiễm môi trường tự nhiên. Nhiều nhà máy không chú trọng và đầu tư cho
hệ thống xử lý nước thải đã gây ra ô nhiễm môi trường trầm trọng cho những khu vực
xung quanh. Điều này thúc đẩy việc đầu tư, lựa chọn và áp dụng những kỹ thuật xử lý
chất thải phù hợp để hạn chế và loại trừ các tác động xấu đến môi trường xung quanh.

SVTH: Đồng Thị Minh Hậu GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phong

2) Công nghệ chế biến sữa:
Để xác định các nguồn thải chủ yếu của công nghệ chế biến sữa, ta cần phải hiểu rõ
về các quá trình chế biến và các công đoạn sản xuất chính.
Các sản phẩm sữa hầu hết được sản xuất từ sữa bò, một loại thực phẩm tiết ra từ
tuyến vú của con bò cái để nuôi dưỡng bê con mới sinh. Sữa sau khi được vắt, chứa
vào các thùng, can, muốn sản xuất thành các sản phẩm khác phải qua qui trình chế
biến sữa bao gồm các bước:
• Tiếp nhận sữa: sữa được đưa vào các bồn trữ cô lập hoặc được làm lạnh.
• Xử lý nhiệt (thermization): để trữ được sữa qua vài giờ hoặc vài ngày mà không
bị suy giảm về chất lượng, người ta đun sữa ở nhiệt độ 63÷65
o
C trong vòng 15 giây
ngay sau khi tiếp nhận.
• Thanh trùng (pasteurization): là phương pháp xử lý nhiệt nhằm giết các vi sinh
vật gây bệnh dạng không bào tử hoặc dạng sinh dưỡng và để làm giảm số lượng vi
sinh vật tự sinh đến mức không gây ảnh hưởng đến chất lượng sữa.
SVTH: Đồng Thị Minh Hậu GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phong
Phương pháp xử lý nước thải ngành chế biến sữa Trang 3
• Gạn lọc: loại bỏ các cặn lắng và vật lạ trong sữa đồng thời tách ly tâm để vớt
váng sữa.
• Tiêu chuẩn hóa: hàm lượng sữa béo bằng việc tách riêng một phần sữa để tách
kem và sau đó cho sữa đã tách kem trở lại vào bồn chứa.
• Đồng hóa sữa: nhằm giảm kích thước của các hạt sữa, duy trì sự phân tán của
chúng thay vì để chúng tập hợp lại thành lớp nổi trên bề mặt.
• Khử khí: để đuổi khí và các chất bay hơi gây mùi hôi.
3) Chất thải từ các sản phẩm chủ yếu được chế biến từ sữa:
• Sản xuất sữa tươi:
Nguồn gây ô nhiễm chính là các sản phẩm hỏng hoặc các sản phẩm đã quá hạn sử
dụng được trả lại.
Ngoài ra còn các loại chất thải rắn dùng làm bao bì như chai thủy tinh, chai nhựa PE

• Các nguồn nước thải của nhà máy chế biến sữa:
Nước thải của nhà máy chế biến sữa nói chung là sự pha loãng của sữa và các sản
phẩm từ sữa do sự rơi vãi từ các công đoạn chế biến, hoặc do sự rò rỉ được phép của
thiết bị công nghệ, cùng với các hóa chất tẩy rửa, dầu mỡ dùng để vệ sinh thiết bị cũng
như các dụng cụ lưu trữ,
Dựa vào qui trình công nghệ sản xuất sữa, ta thấy nước thải chung của nhà máy chế
biến sữa bao gồm:
 Nước thải sản xuất:
o Nước rửa các bồn chứa và can ở các trạm tiếp nhận.
o Nước súc rửa các sản phẩm dư bên trong hoặc trên bề mặt của tất cả các
đường ống, bơm, bồn chứa, thiết bị công nghiệp, máy đóng gói, ….
o Nước rửa thiết bị, rửa sàn cuối mỗi chu kỳ hoạt động.
o Sữa rò rỉ từ các thiết bị, hoặc do làm rơi vãi nguyên liệu và sản phẩm.
o Một số chất lỏng khác như sữa tươi, sữa chua kém chất lượng, bị hư hỏng
do quá trình bảo quản và vận chuyển cũng được thải chung vào hệ thống thoát
nước.
o Nước thải từ nồi hơi, từ máy làm lạnh.
o Dầu mỡ rò rỉ từ các thiết bị và động cơ.
 Nước thải sinh hoạt.
• Thành phần, tính chất của nước thải ngành chế biến sữa:
Nếu loại trừ nước thải sinh hoạt, thành phần gây ô nhiễm chính trong quá trình sản
xuất sữa là sữa và các sản phẩm từ sữa (chiếm 90% tải lượng hữu cơ_BOD). Vì vậy,
các chỉ số cần quan tâm đối với nước thải sản xuất là BOD, COD, SS và chất béo. Sữa
tươi nguyên chất có giá trị BOD cao (khoảng 100000 mg/l). cho nên những dung dịch
sữa pha loãng cũng có ảnh hưởng ô nhiễm rõ rệt. Những thành phần chính tham gia
vào BOD của nước thải chế biến sữa là lactose, bơ sữa, protein và acid lactic.
Bản chất của chất thải sinh ra bởi các quá trình khác nhau của nhà máy chế biến sữa
nói chung hoàn toàn giống nhau, đều phản ánh sự ảnh hưởng lấn át của sữa. Tuy nhiên
các quá trình khác nhau làm ảnh hưởng đến thành phần chi tiết. Vì vậy, thành phần và
lưu lượng nước thải của mỗi nhà máy tùy thuộc vào các quá trình thực hiện, điều kiện

II. Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải:
Hiện nay để xử lý nước thải sinh hoạt hay công nghiệp, trên thế giới có rất nhiều
phương pháp khác nhau:
• Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học.
• Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học.
• Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý.
• Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học.
• Xử lý nước thải bằng phương pháp nhiệt.
Mỗi phương pháp đều giúp loại bỏ một số thành phần ô nhiễm có trong nước thải.
Việc sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp các phương pháp trên, tùy thuộc vào các yếu tố
sau:
• Yêu cầu xử lý: cần xác định chất lượng nước đầu ra phải thỏa mãn một yêu cầu
cụ thể nào?
• Đặc tính của nước thải: cần xác định cụ thể thành phần các chất gây ô nhiễm có
trong nước thải, dạng tồn tại của chúng (lơ lửng, dạng keo, dạng hòa tan, . . .), khả
năng phân hủy sinh học và độ độc của các thành phần vô cơ và hữu cơ.
• Chi phí xử lý, chi phí đầu tư cho từng phương án đưa ra.
• Các quy định về môi trường của địa phương.
1) Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học.
Quá trình xử lý cơ học được thực hiện ở giai đoạn đầu của quá trình xử lý hay còn
gọi là quá trình xử lý sơ bộ trước khi qua các bước xử lý tiếp theo.
Mục đích:
 Nhằm loại bỏ các tạp chất không tan bao gồm các tạp chất vô cơ và hữu cơ
trong nước: những vật nổi lơ lửng có kích thước lớn như mảnh gỗ, nhựa, giấy, vỏ hoa
quả,…; những cặn như sỏi, cát, mảnh kim loại, thủy tinh, …; dầu mỡ.
 Nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước xử lý tiếp theo.
Các công trình bố trí trong giai đoạn này gồm:
a) Song chắn rác và lưới chắn rác:
Song chắn rác và lưới chắn rác được đặt trước trạm bơm trên đường tập trung nước
thải chảy vào bể thu gom.

Nhằm mục đích điều hòa lưu lượng cũng như chất lượng nước cho các công trình
trong hệ thống xử lý nước thải.
Thường có thiết bị khuấy trộn nhằm hòa trộn để san bằng nồng độ các chất bẩn cho
toàn bộ hệ thống thể tích nước thải có trong bể và để ngăn ngừa cặn lắng trong bể, pha
loãng nồng độ các chất độc hại nếu có để đảm bảo chất lượng của nước thải là ổn định
đối với hệ thống xử lý sinh học phía sau.
Trong bể cũng phải đặt các thiết bị thu gom và xả bọt, váng nổi.
e) Bể lắng đợt I:
Nhằm tách các chất rắn lơ lửng có trong nước dựa trên nguyên tắc lắng trọng lực.
Bể lắng đợt I là một công trình xử lý sơ bộ thường được áp dụng trước khi đưa nước
thải tới các công trình xử lý phức tạp hơn.
Ngoài việc loại bỏ các chất rắn lơ lửng, bể lắng đợt I còn có thể làm giảm bớt tải
lượng BOD, COD cho công trình xử lý sinh học phía sau. Hiệu suất của giai đoạn này
có ảnh hưởng đến hiệu suất của công trình xử lý sinh học phía sau.
Căn cứ vào chiều nước chảy trong bể, người ta phân biệt thành các dạng: bể lắng
ngang, bể lắng đứng, bể lắng Radian.
Thông thường người ta thường gộp chung bể lắng cát vào bể lắng đợt I thành một
công trình vì bể lắng đợt I hoàn toàn có khả năng lắng cặn của bể lắng cát.
2) Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý:
Cơ sở của phương pháp này là các phản ứng sinh hóa diễn ra giữa chất ô nhiễm và
hóa chất thêm vào. Những phản ứng diễn ra có thể là phản ứng oxy hóa khử, phản ứng
trung hòa tạo chất kết tủa hoặc các phản ứng phân hủy chất độc hại. Các phương pháp
hóa lý thường được ứng dụng nhiều nhất là oxy hóa và trung hòa. Nói chung, bản chất
của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý là áp dụng các quá trình vật lý
và hóa học để loại bớt các chất ô nhiễm mà không thể dùng quá trình lắng ra khỏi
nước thải.
a) Phương pháp đông tụ:
SVTH: Đồng Thị Minh Hậu GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phong
Phương pháp xử lý nước thải ngành chế biến sữa Trang 8
Là quá trình làm thô hóa các hạt phân tán và nhũ tương. Phương pháp này hiệu quả

– CH – CO – NH
2
-),
Poliacrilamit kỹ thuật (PAA), PAA hoạt hóa.
c) Phương pháp tuyển nổi:
Phương pháp này được sử dụng rộng rãi nhằm loại bỏ các tạp chất không tan và khó
lắng hoặc có thể dùng để tách các chất tan như chất hoạt động bề mặt.
Tuyển nổi được áp dụng để xử lý nước thải của nhiều ngành sản xuất như: chế biến
dầu mỏ, tơ sợi nhân tạo, giấy xenlulo, da, hóa chất, thực phẩm, chế tạo máy.
Trong nước thải chế biến thủy hải sản, phương pháp tuyển nổi thường được áp dụng
để xử lý nước thải có chứa các chất lơ lửng và mỡ thủy sản, đặc biệt là xử lý cá Basa;
và loại bỏ chất béo trước khi qua giai đoạn xử lý khác. Hơn nữa, nó còn được dùng để
tách bùn hoạt tính sau khi xử lý hóa sinh.
Quá trình này được thực hiện bằng cách đưa các bọt khí mịn vào pha lỏng. Bọt khí
mịn dính bám vào các hạt, và lực đẩy nổi đủ lớn đẩy các hạt bám dính bọt khí lên bề
mặt. Hiệu quả phân riêng của tuyển nổi phụ thuộc vào kích thước và bong bóng khí.
Kích thước tối ưu của bong bóng khí là 15÷30µm.
Có nhiều dạng tuyển nổi để xử lý nước thải bao gồm: tuyển nổi với sự tách không
khí từ dung dịch, tuyển nổi với việc cho thông khí qua vật liệu xốp, tuyển nổi hóa học,
tuyển nổi điện, tuyển nổi với sự tách không khí bằng cơ khí.
d) Phương pháp hấp phụ:
Phương pháp này được sử dụng để làm sạch nước thải khỏi các chất hữu cơ hòa tan,
sau xử lý sinh học nếu nồng độ các chất này không cao và không bị phân hủy bởi vi
sinh vật hoặc chúng rất độc. Ưu điểm của phương pháp này là hiệu quả cao 80÷90%,
có khả năng xử lý nhiều chất trong nước thải.
Chất hấp phụ thường được sử dụng là: than hoạt tính, các chất tổng hợp và chất thải
của vài ngành sản xuất (tro, rỉ, mạt cưa), chất hấp phụ vô cơ (đất sét, silicagen, keo
nhôm) và các chất hydroxit kim loại (ít được sử dụng vì năng lượng tương tác của
chúng với các phân tử nước lớn).
SVTH: Đồng Thị Minh Hậu GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phong

, các muối nitrat,
nitrit, . . .
Để hồ tự nhiên hoạt động bình thường cần phải giữ giá trị pH và nhiệt độ tối ưu.
Nhiệt độ không được thấp hơn 6
0
C.
Theo bản chất của quá trình sinh hóa, người ta chia hồ sinh vật ra các loại:
 Hồ sinh vật hiếu khí:
Là hồ mà ánh sáng mặt trời có thể xuyên qua nước xuống tận đáy. Ở hồ này quá
trình quang hợp của tảo được thực hiện trong toàn bộ tầng nước nên sự khuyếch tán
oxy qua bề mặt và quang hợp là những yếu tố chính cung cấp oxy cho nước. Chất hữu
cơ được oxy hóa chủ yếu là nhờ hô hấp của vi khuẩn hiếu khí.
 Hồ sinh vật tùy tiện (Faculatative pond):
Hồ có độ sâu từ 1,5 đến 2,0m. Thời gian lưu nước trong hồ là 5 đến 30 ngày.
Trong hồ sinh vật tùy tiện, theo chiều sâu lớp nước có thể diễn ra 2 quá trình: oxy
hóa hiếu khí và lên men yếm khí các chất bẩn hữu cơ. Vi khuẩn và tảo trong hồ có
quan hệ tương hỗ đóng vai trò cơ bản đối với sự chuyển hóa các chất. Oxy cung cấp
SVTH: Đồng Thị Minh Hậu GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phong
Phương pháp xử lý nước thải ngành chế biến sữa Trang
10
cho quá trình chuyển hóa chất hữu cơ chủ yếu là do quang hợp của tảo và khuyếch tán
từ khí quyển qua bề mặt hồ. Ngoài ra, các vi khuẩn tùy tiện hoặc vi khuẩn kị khí còn
sử dụng oxy liên kết từ nitrit, nitrat, sunfat, . . . để oxy hóa chất hữu cơ.
 Hồ sinh vật kị khí:
Trong hồ kị khí, quá trình chuyển hóa chất bẩn chủ yếu diễn ra trong lớp cặn lắng
và lớp nước sâu thiếu oxy. Hồ thường sâu từ 2,5 đến 5m và thời gian lưu nước lại từ 1
đến 20 ngày phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường.
b) Cánh đồng tưới_Cánh đồng lọc:
Là những khoảng đất canh tác, có thể tiếp nhận và xử lý nước thải. Xử lý nước thải
trong điều kiện này diễn ra dưới tác động của VSV, ánh sáng mặt trời, không khí và

.
423
CHCOCOOHCH +→
3423
HCOCHOHCOOCH +→+
OHOHCHHHCO
2423
24 ++→+
Quá trình lên men kị khí diễn ra trong hai điều kiện nhiệt độ: lên men ấm ở nhiệt độ
từ 29-38
0
C và lên men nóng ở nhiệt độ 49-57
0
C. Khi lên men nóng, tốc độ phân hủy
chất hữu cơ tăng gần 2 lần so với lên men ấm.
Độ pH thích hợp từ 6.6-7.6 với giá trị tối ưu xấp xỉ 7.0. Trong quá trình lên men,
pH của hỗn hợp chất hữu cơ sẽ thay đổi từ mức thấp lên mức cao.
Yêu cầu nồng độ các chất dinh dưỡng trong nước thải là: COD:N:P=350:5:1. Hàm
lượng kim loại nặng trong bùn cặn như đồng, kẽm, niken phải nằm ở mức thấp.
Các loại bể kị khí:
 Các loại bể lắng nước thải kết hợp với lên men bùn cặn lắng:
Trong quá trình này diễn ra quá trình lắng cặn nước thải và lên men bùn cặn lắng. Đó
là: bể tự hoại, bể lắng 2 vỏ, bể lắng trong kết hợp với ngăn lên men, . . .
SVTH: Đồng Thị Minh Hậu GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phong
Phương pháp xử lý nước thải ngành chế biến sữa Trang
11
 Bể phản ứng yếm khí tiếp xúc
o Bể lọc kị khí: trong bể này có lắp các giá thể vi sinh vật dính bám, là các
loại vật liệu hình dạng, kích thước khác nhau, đóng vai trò như vật liệu lọc.
Các dòng nước thải có thể đi từ trên xuống hoặc từ dưới lên. Các chất hữu cơ

), photphat (PO
4
3-
), CO
2
và
H
2
O.
Khi môi trường cạn nguồn cacbon hữu cơ, các loại vi khuẩn nitrat hóa
(nitrosomonas) và nitrit hóa(nitrobacter) thực hiện quá trình nitrat hóa.
Phân loại:
 Xử lý nước thải theo nguyên lý lọc-dính bám:
Khi nước thải tưới qua lớp vật liệu lọc bằng các phần tử rắn xốp, các vi khuẩn sẽ bị
hấp phụ, sinh sống và phát triển trên bề mặt đó. Vi khuẩn dính bám vào vật rắn nhờ
chất gelatin do chúng tiết ra và có thể di chuyển dễ dàng trong lớp chất nhầy này. Đầu
tiên vi khuẩn tập trung ở một khu vực, sau đó chúng phát triển lan dần phủ kín bề mặt
hạt vật liệu lọc. Sau một thời gian, màng sinh vật được hình thành và chia thành hai
lớp: lớp ngoài cùng là lớp hiếu khí được oxy khuyếch tán xâm nhập, lớp trong là lớp
thiếu khí (anoxic). Bề dày màng VSV từ 600-1000µm, trong đó phần lớn là vùng hiếu
khí. Thành phần sinh vật chủ yếu của màng là vi khuẩn, ngoài ra còn có các loại động
vật nguyên sinh, nấm, xạ khuẩn, . . Sau một thời gian hoạt động, màng sinh vật dày
SVTH: Đồng Thị Minh Hậu GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phong
Phương pháp xử lý nước thải ngành chế biến sữa Trang
12
lên, các chất khí tích tụ phía trong tăng lên và màng bị tách khỏi vật liệu lọc. Hàm
lượng cặn lơ lửng trong nước tăng lên. Sự hình thành các màng VSV mới lại tiếp tục.
Điều kiện làm việc bình thường của công trình xử lý nước thải loại này là nước thải
có pH từ 6.5-8.5, đủ oxy, hàm lượng cặn lơ lửng không vượt quá 150mg/l. Nếu hàm
lượng chất hữu cơ lớn (BOD

Phân loại theo nguyên lý làm việc:
 Các công trình xử lý sinh học không hoàn toàn: các loại aeroten trộn có hoặc
không có ngăn tái sinh bùn hoạt tính.
 Các công trình xử lý sinh học hoàn toàn: các loại bể aeroten, kênh oxy hóa.
 Các công trình xử lý sinh học nước thải kết hợp ổn định bùn: nay là các bể
aeroten, hồ sinh học thổi khí hoặc kênh oxy hóa tuần hoàn với thời gian làm
thoáng (cấp khí) kéo dài.
 Các công trình xử lý sinh học có tách các nguyên tố dinh dưỡng nitơ và
photpho: trong các công trình này ngoài việc oxy hóa các chất hữu cơ cacbon,
còn diễn ra các quá trình nitrat hóa (trong điều kiện hiếu khí), khử nitrat (trong
điều kiện thiếu khí_anoxic) và hấp thụ photpho trong bùn. Các công trình điển
hình là các loại aeroten hệ Bardenpho, kênh oxy hóa hoàn toàn.
SVTH: Đồng Thị Minh Hậu GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phong
Phương pháp xử lý nước thải ngành chế biến sữa Trang
13
4) Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học:
a) Phương pháp trung hòa:
Thường dùng để khử các chất hòa tan hoặc để xử lý sơ bộ nước thải trước khi xử lý
sinh học.
Nước thải có chứa các axít vô cơ hoặc kiềm như nước thải của nhiều lĩnh vực công
nghiệp thì cần được trung hòa để đưa độ pH của dinh dưỡng nước thải về pH=6,5÷8,5.
Trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách:
 Trộn lẫn nước thải chứa axít và nước thải chứa kiềm với nhau.
 Bổ sung thêm tác nhân hóa học.
 Lọc nước qua vật liệu có tác dụng trung hòa.
 Hấp phụ khí chứa axít bằng nước thải chứa kiềm hoặc hấp phụ ammoniac bằng
nước axít,….
b) Phương pháp oxy hóa khử: oxy hóa bằng clo hoặc bằng H
2
O

Dù trong quá trình sản xuất có thận trọng để không thải bỏ, nước thải chế biến sữa
không tránh khỏi chứa mỡ tự do. Tách lượng bơ này và chất rắn lơ lửng được kết hợp
bằng thiết bị tuyển nổi khí hòa tan trong các nhà máy xử lý nước thải chế biến sữa sẽ
làm tăng hiệu quả xử lý và giảm chi phí đầu tư.
Thuyết minh sơ đồ công nghệ: (hình vẽ)
Nước thải từ các nguồn trong nhà máy qua hệ thống cống được tập trung tại bể gom
nước thải. Trước khi vào hố thu gom có lắp song chắn rác để loại bỏ các tạp chất thô.
Tại bể thu gom nước thải có sử dụng một máy bơm để bơm nước thải lên bể điều hòa.
Trong bể đều hòa, ta sử dụng hệ thống làm thoáng bằng khí nén để cấp khí nhằm ổn
định chất lượng nước thải trước khi qua bể trung hòa. Đồng thời với việc ổn định chất
lượng nước, hệ thống thổi khí tại bể điều hòa giúp tách một phần dầu mỡ và đưa lên bề
mặt. Số dầu mỡ này sẽ được vớt đi bằng hệ thống thu gom trên bề mặt bể để tránh ảnh
hưởng đến các công trình xử lý phía sau.
Sau đó nước được bơm qua bể trung hòa. Tại đây, có sử dụng máy đo pH và máy đo
các chỉ tiêu N, P tự động. Nước thải chế biến sữa thường mang tính axit nên phải châm
thêm NaOH để đưa về giá trị pH tối ưu cho quá trình xử lý sinh học (khoảng 6.5÷7.5).
Tiếp theo nước tự chảy qua bể lắng I.
Nước thải sau khi qua bể lắng I vẫn còn chứa hàm lượng các chất hữu cơ cao nên
được đưa qua bể UASB. Bể này có khả năng xử lý BOD và COD cao, có khả năng
giảm BOD xuống dưới 500mg/l. Quá trình hoạt động của bể UASB phải được kiểm
tra cẩn thận (tỷ số F/M, hàm lượng N và P) để đảm bảo đầy đủ nguồn dinh dưỡng cho
VSV hoạt động. Sau khi ra khỏi bể UASB, nước thải có hàm lượng BOD giảm xuống
SVTH: Đồng Thị Minh Hậu GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phong
Phương pháp xử lý nước thải ngành chế biến sữa Trang
15
thích hợp cho quá trình xử lý bằng phương pháp bùn hoạt tính. Khí sinh ra được thu về
bình chứa có thể dùng làm khí đốt.
Nước thải từ bể UASB được bơm sang bể đệm. Từ bể đệm nước thải tiếp tục được
bơm sang bể SBR. Trong bể SBR, ta bố trí hệ thống phân phối khí trên khắp diện tích
bể kết hợp với thiết bị khuấy trộn bề mặt AquaDDM để tăng cường khả năng trao đổi

/ngđ.
 BOD
5
= 2700 mg/l.
 COD = 3500 mg/l
 SS = 800mg/l
1. Hố thu gom nước thải:
Chọn thời gian lưu nước trong bể thu gom là 30 phút
Thể tích của bể:
3
3
33.8
60/24
30
400 m
phngđh
ph
ngd
m
tQV =
×
×=×=
Chọn chiều cao hữu ích của bể h = 3m;
Chọn chiều cao dự trữ của mặt nước h
bv
= 1m
Bể hình vng cạnh: a x a = 1.7m x 1.7m
Kích thước hố thu gom:
V = a x a x H = 1.7m x 1.7m x 4m
2. Bể điều hòa:

Chọn thời gian lưu nước trong bể trung hòa: t = 0.5h
Thể tích bể u cầu:
3
33.85.0
24
400
mtQV =×=×=
Chọn bể hình chữ nhật, chiều cao h=2m, h
bv
=0.5m
Kích thước bể:
3
5.105.25.18.2 mmmmHRD =××=××
4. Bể lắng đứng đợt I:
SVTH: Đồng Thò Minh Hậu GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phong
Đồ án xử lý nước thải ngành chế biến sữa Trang 18
Chọn bể lắng theo ngun lý lắng trọng lực.
Chọn tải trọng bề mặt U
o
=40m
3
/m
2
.ngày
Diện tích bề mặt:
2
10
40
400
m

3
2
3.39
4
6.3
400
π
, thỏa điều kiện.
Chọn chiều cao vùng lắng: h=3m
Thể tích vùng lắng:
( )
3
2
2
31
4
6.3
4
mhh
D
hFV =×
×
=×
×
=×=
ππ
Thời gian lưu trong bể:
h
Q
V

L
+××
×
=
π
4
Trong đó:
v
k
= 0.02m/s: tốc độ dòng nước chảy qua khe hở giữa miệng loe ống trung tâm và
bề mặt tấm hắt.
d
n
: đường kính đáy nhỏ của hình chóp cụt. Chọn d
n
=0.4m
( )
mL 074.0
3600244.06.302.0
4004
=
××+××
×
=⇒
π
Chiều cao phần hình nón:
α
tg
dD
h

−
=⇒
Chọn chiều cao bảo vệ: h
bv
=0.4m.
Chiều cao tổng cộng của bể lắng:
H= h + h
n
+ h
bv
= 3 + 1.6 + 0.4 = 5m
 Tính tốn máng thu nước:
Đường kính máng thu nước:
D
m
= 0.8D = 0.8 x 3.6 = 2.88m
Chiều dài máng thu nước:
mDL
mm
05.988.2 =×=×=
ππ
Tải trọng thu nước trên 1m dài của máng:
ngàymdài
m
L
Q
a
m
L
.

=
×+
=
tba
t
R
BOD
5
còn lại sau bể lắng I:
BOD
5
= 2700 x (1 – 0.337) = 1790.1mg/l
5. Bể UASB:
 Kiểm tra hiệu quả xử lý:
Hiệu quả xử lý BOD
5
:
( )
%45.80100
1.1790
3501.1790
=×
−
=E
<90%, thỏa u cầu.
Hiệu quả xử lý COD:
( )
%7.85100
3500
5003500

××
=
Thời gian lưu nước của bể:
h
Q
V
t 10
400
1672424
=
×
=
×
=
Chọn chiều cao phần cơng tác của bể: h=5m.
Vận tốc dòng nước trong bể:
h
m
t
h
v 5.0
10
5
===
, thỏa mãn u cầu.
Chọn chiều cao vùng lắng h
l
=1.2m, chiều cao dự trữ h
bv
=0.3m.

 Cơng suất thiết kế: Q=400m
3
/ngđ.
 BOD
5
=350mg/l.
 COD=500mg/l
 SS=200mg/l
 pH=6
Các thơng số đầu ra: (theo tiêu chuẩn loại B 5945-1995)
 BOD
5
≤ 50mg/l
 COD ≤ 100mg/l
 SS ≤ 100mg/l
 pH = 5.5÷9
Các thơng số vận hành:
 Nồng độ bùn hoạt tính ở đầu vào bể X
o
=0.
 Nồng độ bùn hoạt tính được duy trì trong bể X=4000mg/l.
 Tỷ số:
tínhgbùnhoạt
gBOD
M
F
5
1.0=
SVTH: Đồng Thò Minh Hậu GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phong
Đồ án xử lý nước thải ngành chế biến sữa Trang 21

 Tỷ trọng cặn =1.02.
 Nồng độ cặn lắng trung bình dưới đáy bể X
S
=10000mg/l.
 Xác định dữ liệu về thành phần nước thải đầu ra của bể:
Ta có:
BOD
5
đầu ra = BOD
5
hòa tan đi ra từ bể phản ứng + BOD
5
trong cặn lơ lửng đầu ra.
Lượng BOD
20
có trong cặn lơ lửng ra khỏi bể:
0.65 x 50 = 32.5mg/l
Lượng BOD
20
của chất rắn bị phân hủy sinh học ở đầu ra:
1.42 x 32.5 = 46.15mg/l.
Lượng BOD
5
chứa trong cặn lơ lửng ở đầu ra:
0.68 x 46.15 = 31.382mg/l.
Lượng BOD
5
hòa tan còn lại trong nước khi ra khỏi bể phản ứng:
50 – 31.382 = 18.618mg/l.
Hiệu quả làm sạch theo BOD

)
Chọn thời gian pha phản ứng chiếm 50% thời gian cho một chu kỳ.
T
R
= t
F
+ t
S
+ t
D
+ (t
I
).
Chọn thời gian cho từng pha:
Pha làm đầy: t
F
= 2.0h
Pha lắng: t
S
= 0.5h
Pha tháo nước trong: t
D
= 0.5h
Pha chờ: t
I
= 0
⇒ t
R
= 3h
SVTH: Đồng Thò Minh Hậu GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phong

m
V
V
F
T
===
Chọn số bể n=2
Diện tích mỗi bể:
2
7.16
52
167
2
m
h
V
S
T
=
×
=
×
=
Chọn bể hình vng cạnh a x a = 4.1m x 4.1m
Chọn chiều cao bảo vệ của bể: h
bv
=0.5m
Kích thước mỗi bể:
mmmHaa 5.51.41.4 ××=××


( )
ngày
kg
SSQYP
obX
7.4910618.18350400375.0)(
3
=×−××=−××=
−
Lượng cặn lơ lửng sinh ra do khử BOD
5
trong 1 ngày:
ngày
kg
z
P
P
X
SS
71
3.01
7.49
1
=
−
=
−
=
 Xác định thể tích cặn xả bỏ mỗi ngày:
Tổng lượng cặn sinh ra mỗi ngày:

131
=
×
=
×
=
Chiều cao cặn lắng trong bể:
m
S
V
h
b
b
19.0
7.164
84.12
=
×
==
Xét tỷ số:
%8.3100
5
19.0
=×=
H
h
b
< 40% → thỏa u cầu đề bài.
 Kiểm tra tỷ số:
Tỷ số:

167
10400350
3
5
3
=
××
=
×
=
−
→nằm trong khoảng cho
phép.
(đối với bể SBR u cầu: L=0.8÷1.9 kgBOD
5
/m
3
.ngày).
 Lượng khơng khí cần cung cấp:
Lượng oxy lý thuyết cần cung cấp:
( )
ngày
kgO
P
f
kggSSQ
OC
x
o
o


−×
=
−T
S
S
ot
CC
C
OCOC
Chọn:
β=1;
α=0.8;
C
S
=9.08mg/l;
T=25
o
C;
C: lượng oxy cần duy trì trong bể, C=2mg/l.
( )
ngày
kgO
OC
t
2
2025
1.177
8.0
1

/m
3
.m;
Chiều cao ngập nước: h = 5 m;
f = 1.5.
ngày
khím
Q
K
3
3
7590105.1
57
7.177
=××
×
=⇒
Chọn hệ thống phân phối khí dạng đĩa xốp:
Đường kính đĩa: 170mm;
Diện tích bề mặt: F=0.02m
2
;
Cường độ cấp khí: 200l/ph.đĩa.
Số đĩa cần phân phối trong bể:
đóa
Q
N
K
4.26
2006024

K
086.0
36002415
759044
=
×××
×
=
×
×
=
ππ

Chọn ống sắt trãng kẽm Φ90.
Kiểm tra lại vận tốc khí trong ống:
s
m
D
Q
v
K
khí
8.13
360024)090.0(785.0
7590
785.0
22
=
×××
=

Q
d
n
n
K
039.0
15
0176.044
=
×
×
=
×
×
=
ππ
SVTH: Đồng Thò Minh Hậu GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phong
Đồ án xử lý nước thải ngành chế biến sữa Trang 25
Chọn ống sắt trãng kẽm Φ34.
Kiểm tra lại vận tốc khí trong ống:
s
m
D
Q
v
n
K
khí
4.19
)034.0(785.0

P
m
m
583.0
12.10
9.5
12.10
===

Cơng suất máy nén khí tính theo q trình nén đoạn nhiệt:








−






×
××
××
= 1
1

= 1+0.583 = 1.583atm
n=0.283
e=0.8
T
1
=293
o
K
kwN 73.51
1
583.1
8.0283.07.29
293314.8114.0
283.0
=








−





