Danh sách phân công công việc

STT

Nội dung thực hiện

1

Mô hình xử lý theo 2 bậc
UASB + Aerotank
Công nghệ XLNT theo mô
hình: UAF và SBR
Công nghệ XLNT theo mô
hình MBBR
Đề xuất hệ thống XLNT nhà
máy bia Sài Gòn - Quảng
Ngãi
Tính toán song chắn rác thô và
song chắn rác mịn
Tính toán bể điều hoà và hầm
bơm
Tính toán bể UASB

2
3
4
5
6
7
8
9


Khá

Nguyễn Thị Trang

Tốt

Trần Quỳnh Trang

Khá

Trương Thị Trang

Tốt

Nguyễn Thị Vân Trang

Khá
Trung
bình

Huỳnh Văn Tiến

MỞ ĐẦU
Bia là một nguồn nước giải khát có từ lâu đời 7000 năm trước công
nguyên đã có ghi chép về sản xuất bia. Hiện nay nhu cầu bia trên thế giới
cũng như ở Việt Nam rất lớn vì bia là một loại nước uống mát, bổ, có độ cồn
thấp, có độ mịn xốp, có hương vị đặc trưng… Đặc biệt CO 2 bão hoà trong
bia có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát của người uống, nhờ những ưu


theo mô hình:

UASB + Aerotank

UAF và SBR

MBBR

1.

Mô hình xử lý theo 2 bậc: UASB + Aerotank
1.1 Sơ đồ mô hình xử lý theo 2 bậc: UASB + Aerotank


Sơ đồ mô hình XLNT theo 2 bậc: UASB + Aerotank


1.2 Quy trình xử lý nước thải theo mô hình xử lý theo 2 bậc:
UASB+Aerotank
+ Nước thải từ các khu vực sản xuất bia được tập trung vào một đường
ống, đường ống này sẽ dẫn về hố thu gom, trước khi vào hố thu gom, nước
thải sẽ đi qua song chắn rác để loại bỏ các tạp chất.
+ Nước thải sau khi được tập trung về hố thu gom, sẽ được bơm chìm
đưa lên bể điều hoà.
+ Tại bể điều hoà có bố trí hệ thống phân phối khí nén để sục khí liên tục,
mục đích của bể điều hoà là để ổn định lưu lượng, nồng độ, cũng như loại bỏ
một phần BOD, COD có trong nước thải, đầu dò pH taị bể điều hoà sẽ cho
các giá trị pH của nước thải, căn cứ vào giá trị đó, bơm hoá chất sẽ bơm một
liều lượng hoá chất thích hợp vào đường ống để điều chỉnh pH nước thải về
trung tính.

clorin và nước thải, loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh.
+ Nước thải sau quá trình khử trùng sẽ được đưa về bể chứa nước, được
lưu tại đây từ 2 đến 3 ngày, sau đó sẽ có xe bồn đến chở đi dùng làm nước
tưới cây.
1.3 Ưu và nhược điểm của mô hình xử lý theo 2 bậc: UASB+Aerotank
* Ưu điểm:


•

Hệ thống vận hành tự động, điều hành đơn giản nên không tốn

•
•

nhiều nhân lực để hệ thống hoạt động.
Hiệu quả xử lý cao thích hợp với đặc tính nước thải nhà máy bia.
Do kết hợp cả hai phương pháp xử lý yếm khí và háo khí nên giảm

được chi phí cho việc cấp khí.
* Nhược điểm:
• Hệ thống hoạt động liên tục nên khi xảy ra sự cố rất khó khắc phục
•

ảnh hưởng đến quá trình xử lý.
Hệ thống khó thích nghi được với những dòng thải biến động về

•

lưu lượng.


Các loại bể lọc khí là các bể kín, phía trong chứa vật liệu đóng vai trò
như giá thể của vi sinh vật dính bám.


-

Các giá thể làm bằng các vật liệu hình dạng, kích thước khác nhau,
hoạt động như vật liệu học. Các dòng nước thải có thể đi từ dưới lên
hoặc trên xuống. Các chất hữu cơ được vi khuẩn hấp thụ và chuyển
hoá để tạo thành CH4 và các loại chất khí khác. Các loại khí sinh học
được thu gom tại phần trên bể. Khí CH 4 và các loại khí sinh học tạo
thành khác được thu hồi ở phía trên.

-

Nước thải đưa vào bể có thể phân phối phía dưới hoặc phía trên theo
sơ đồ:

-

Vật liệu lọc của bể lọc kị khí là các loại cuội sỏi, than đá, xỉ, ống

-

nhựa, tấm nhựa hình dạng khác nhau.
Kích thước của chủng loại vật liệu học, được xác định dựa vào công
suất công trình XLNT, hiệu quả khử COD, tổn thất áp lực nước cho
phép , điều kiện cung cấp nguyên vật liệu tại chỗ… Các loại vật liệu


+ Bể thường hay bị sự cố tắc nghẽn
+ Hàm lượng cặn trong nước thải ra khỏi bể lớn
+ Các loại vật liệu lọc có đặc tính kĩ thuật yêu cầu thường có giá thành
cao.
2.2 Bể Aeroten hệ SBR

Sơ đồ Aeroten kết hợp lắng hoạt động gián đoạn theo mẻ (Squencing
Batch Reator - SBR)


( Là một dạng công trình xử lý sinh học nước thải bằng bùn hoạt tính,
trong đó tuần tự diễn ra các quá trình thổi khí, lắng bùn và gạn nước thải).
Do hoạt động gián đoạn nên số ngăn tối thiểu của bể là 3. Các hoạt động
diễn ra trong một ngăn bể bao gồm:
Nước thải đi vào

Làm đầy
nước
thải

1

Xả nước thải
Sục khí

4

Xả bùn dư
Lắng


N - NH3 khoản từ 0,3 đến 12 mg/l. Bể Aeroten hoạt động theo mẻ làm
việc không cần bể lắng đợt II. Trong nhiều trường hợp, người ta cũng



bỏ qua bể điều hoà và bể lắng đợt một.
Hệ thống Aeroten hoạt động gián đoạn SBR có thể khử được nitơ và
phốt pho sinh hoá do có thể điều chỉnh được các quá trình hiếu khí và
kị khí trong bể bằng việc thay đổi chế độ cung cấp oxy. Các ngăn bể
được sục khí bằng máy nén khí, máy sục khí dạng Jet hoặc thiết bị
khuấy trộn cơ học. Chu kì hoạt động của ngăn bể được điều khiển
bằng rơle thời gian. Trong ngăn bể có thể bố trí hệ thống vớt váng
váng, thiết bị đo mức bùn, …

* Bể Aeroten hệ SBR có ưu điểm:
• Cấu tạo đơn giản
• Hiệu quả xử lý cao
• Khử được các chất dinh dưỡng nitơ
• Sự dao động lưu lượng nước thải ít ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý.


* Nhược điểm:
• Công suất xử lý nước thải nhỏ
• Để bể hoạt động có hiệu quả người vận hành phải có trình độ theo dõi
thường xuyên các bước xử lý nước thải.
3. Xử lý nước thải nhà máy bia theo mô hình công nghệ MBBR
3.1 Sơ đồ xử lý nước thải theo mô hình công nghệ MBBR

Nước thải vào
Hầm tiếp nhận

để tránh tắc và bảo vệ các thiết bị. Dựa vào khoảng cách giữa các thanh, chia
song chắn rác thành hai loại:
+ Song chắn rác thô có khoảng cách từ 6 - 50 mm.
+ Song chắn rác mịn có khoảng cách < 6 mm.
- Bể gom: Là nơi tiếp nhận nguồn nước thải trước khi đi vào xử lý. Bể
gom thường được làm bằng bê tông, xây bằng gạch, có tác dụng điều hoà
lưu lượng nước thải.
- Lưới lọc: Giữ lại các chất lơ lửng có kích thước nhỏ như mẫu trấu,
huyền phù, …bị trôi ra trong quá trình rửa thùng lên men, thùng nấu, nước
lọc bã hèm. Lưới có kích thước lỗ từ 0,5 đến 1mm. Các vật thải được lấy ra
khỏi bể mặt lưới bằng hệ thống cào.
b, Bể điều hoà
- Dùng để duy trì lưu lượng dòng thải vào gần như không đổi, điều
chỉnh độ pH đến giá trị thích hợp cho quá trình xử lý sinh học. Trong bể có
hệ thống thiết bị khuấy trộn để đảm bảo hoà tan và san đều nồng độ các chất
bẩn trong toàn thể tích bể và không cho cặn lắng trong bể, pha loãng nồng
độ các chất độc hại nếu có. Có thiết bị thu gom và xả bọt, váng nổi. Tại bể
điều hoà có máy định lượng acid cần cho vào bể đảm bảo pH từ 6,6 - 7,6 khi
đưa vào bể xử lý UASB.
c, Bể UASB


- Tại đây diễn ra quá trình phân huỷ các chất hữu cơ, vô cơ có trong
nước thải bằng vi sinh yếm khí. Nước thải được đưa trực tiếo 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.
d, 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, còn lại gọi là quá trình oxy
hoá sinh học. Các vi sinh vật hiếu khí sẽ ohân huỷ các chất hữu cơ có trong

Enzym

5CO2 + 2H2O + NH3 + ΔH


e, Bể lắng
- Nước thải sau khi qua bể MBBR được phân phôái vào vùng phân phối
nước của bể lắng sinh học. Cấu tạo và chức năng của bể lắng sinh học tương
tự như bể lắng hoá lý. Nước sạch được thu đều trên bề mặt bể lắng thong qua
máng tràn răng cưa.
- Hiệu suất bể lắng được tăng cường đáng kể do sử dụng hệ thống tấm
lắng lamella. Bể lắng 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 tắm lắng lamella, với nhiều lớp mỏng được xếp theo
một trình tự và khoảng cách nhất định. 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 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.
f, 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 hoà tan, các nguyên tố dạng vết, halogen hữu cơ nhằm đảm
bảo độ trong của nước.
Nước sau khi qua cụm lọc áp lực đạt tiêu chuẩn xả thải ra môi trường
theo QCVN 24:2009 cột B.

không đựợc vận hành đúng các yêu cầu kĩ thuật.
Bùn sau quá trình xử lý cần được thu gom và xử lý định kỳ

II. ĐỀ XUẤT & TÍNH TOÁN THIẾT KỆ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TẠI NHÀ MÁY BIA SÀI GÒN – QUẢNG NGÃI
1.

Cơ sở lựa chọn phương pháp xử lý
Nhà máy bia Sài Gòn - Quảng Ngãi thuộc khu công nghiệp Quảng Phú,

tỉnh Quảng Ngãi. Hiện tại, khu công nghiệp này chưa có hệ thống xử lý nước
thải tập trung, nước thải sau xử lý sẽ phải xả vào sông Trà Khúc – con sông
lớn nhất tỉnh Quảng Ngãi và có vai trò quan trọng trong việc chuyển tải phần
lớn lượng nước mưa ra biển Đông cũng như cung cấp nước cho vùng đồng
bằng tập trung đông dân cư. Do đó, việc xử lý lượng nước thải của nhà máy
bia Sài Gòn - Quảng Ngãi đạt TCVN 5945 – 2005, loại A sẽ góp phần bảo vệ
nguồn nước và quần xã thuỷ sinh, nâng cao chất lượng môi trường sống của
người dân địa phương.


Bảng 1.1: Tính chất nước thải nhà máy bia Sài Gòn - Quảng Ngãi

1.

STT

Thông số

Đơn vị


MNP/100ml

2500
5-10
35-40
500
1300
1800
37
19
107

Đề xuất hệ thống xử lý
a, Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải
Nước thải

Song chắn rác thô

Hầm bơm
Song chắn rác mịn
Hoá chất điều chỉnh pH
Khuấy trộn

Bể điều hoà

Thiết bị đốt khí
Nước tuần
hoàn

Bể UASB

Sông Trà Khúc

Bể nén bùn
Máy ép bùn

b, Quy trình xử lý nước thải
Nước thải từ các công đoạn sản xuất của các nhà máy được thu gom về
hệ thống xử lý.
Đầu tiên, nước thải được dẫn qua song chắn rác thô để loại bỏ các cục
vón từ bột, rác rơi vãi trên sàn trong quá trình sản xuất,..vv có kích thước lớn
hơn 20 mm ra khỏi dòng thải. Sau đó, nước thải tự chảy xuống hầm bơm.
Từ hầm bơm, nước thải được bơm lên song chắn rác mịn để loại bỏ các
hạt gạo, bột, vỏ trấu,..v.v có kích thước lớn hơn 1mm, rồi tự chảy xuống bể
điều hoà. Bể điều hoà có nhiệm vụ điều hoà lưu lượng và các thành phần hữu
cơ (BOD, COD) của nước thải. Bể được bố trí hệ thống khuấy chìm để tạo sự
xáo trộn đồng đều, tạo môi trường đồng nhất cho nước thải, tránh hiện tượng
lắng cặn trong bể. Bên cạnh đó, bể còn được trang bị hệ châm axit/xút để đảm
bảo cho pH nước thải luôn duy trì trong khoảng 6,5 - 7,5 trước khi vào bể
UASB.
Nước thải từ bể điều hoà được bơm qua bể xử lý yếm khí dòng chảy
ngược UASB. Tại đây, nước được phân phối từ dưới lên. Nhờ các vi sinh vật
kị khí, chất hữu cơ sẽ bị phân huỷ thành nước và biogas bay lên khi qua đệm
bùn kị khí. Khí biogas sinh ra sẽ được thu hồi và đốt khí tự dộng. Nước sau


khi bộ phận tách ba pha (khí - lỏng - rắn) theo máng thu chảy vào đường ống
phân phối sang bể Aeroten.
Trong bể Aeroten, quá trình xử lý sinh học hiếu khí dựa vào sự sống và
hoạt động của các vi sinh vật để oxy hoá các chất hữu cơ dạng hoà tan và dạng
keo có trong nước thải, biến các hợp chất có khả năng phân huỷ thành các chất

ra môi trường.
Vì vậy, lựa chọn phương pháp xử lý sinh học để xử lý nước thải nhà
máy bia sẽ là phương pháp tối ưu và cho hiệu quả cao.
Bảng 1.2: Dự tính hiệu quả xử lý các chất có trong nước thải
Hạng mục
Song chắn rác thô

Hầm bơm

Song chắn rác mịn

Bể điều hoà

Bể UASB

Bể Aeroten
Bể lắng đợt II

Nồng độ
(mg/l)
Hiệu suất
(%)
Nồng độ
(mg/l)
Hiệu suất
(%)
Nồng độ
(mg/l)
Hiệu suất
(%)


37

8

0

0

0

0

0

1800

1300

500

37

8

0

0

0


37

8

0

0

0

0

0

1692

1235

375

37

8

80

75

50


3.5


Thải ra sông Trà
Khúc
TCVN 5945 – 2005,
cột A

Hiệu suất
(%)
Nồng độ
(mg/l)
Nồng độ
(mg/l)

0

0

90

0

0

37.2

24.7


Chiều cao bảo vệ của kênh dẫn hbv = 0.2m
Khoảng cách giữa các thanh song chắn b = 20 mm = 0.02 mm
Tiết diện bề mặt của song chắn s = 8mm = 0.008 m


Thanh hình chữ nhật => hệ số hình dạng thanh β = 2.42
- Tính toán số khe hở của song chắn rác:
Qmax

n=

*kz =

0.0434

*1.05 = 18.9 ~ 20 khe

Với kz =b*h
1.05
là hệ số tính đến
sự thu hẹp dòng chảy
0.02*0.24*0.5
1*vsc
Chọn số khe song chắn rác là 20 khe => Số thanh chắn rác: n - 1 = 19
- Chiều rộng của song chắn:
Bs = b*n + s*(n-1) = 0.02*20 + 0.008*19 = 0.552 m
- Độ giảm cột nước:
hs = ξ*

vk2 * P

- Chiều cao của song chắn:
hsc = (h1+ hbv)/sin60o = (0.24+ 0.1)/sin60o =0.39m ~ 0.4m
- Chiều cao xây dựng buồng đặt song chắn:
hxd = h1 + hbv +hs = 0.24 + 0.2 + 0.1= 0.54 m
Bảng 2.1: Thông số thiết kế song chắn rác thô


Thông sô
Chiều rộng buồng đặt song chắn
Chiều cao xây dựng buồng đặt song chắn
Chiều cao của song chắn
Chiều cao lớp nước qua song chắn
Số khe hở n
Số thanh song chắn
Khoảng cách giữa các thanh song chắn
Tiết diện bề mặt của song chắn

Giá trị
0.552
0.54
0.4
0.24
20
19
20
8

Đơn vị
m
m

m3/h
phút

3.4
6.5
2

m
m
m


2.3 Song chắn rác mịn
Chọn song chắn rác mịn có khoảng cách giữa các thanh là b = 1mm
Với lưu lượng Qmax = 156.3 m3/h, chọn song chắn rác mịn loại DS4800
với kích thước như sau:
A = 1640 mm
B = 1790 mm
H = 2100 mm
Tiết diện bể mặt thanh s = 315 mm
Lmin = 2400 mm
Lmax = 3800 mm
Diện tích bể mặt S = 4.8 m2
Hàm lượng cặn lơ lửng giảm 25%, lượng cặn còn lại sau khi qua song
chắn rác mịn là:
SS = 500*(1- 0.25) = 375 mg/l
Hiệu quả xử lý BOD5 là 5%, hàm lượng BOD5 còn lại :
BOD5 = 1300*(1 – 0.05) = 1235 mg/l
Hiệu quả xử lý COD là 6%, lượng COD còn lại:
COD = 1800*(1- 0.06) = 1692 mg/l

104,2
208,4
24,4
92
276
104,2
312,6
36,6
93
369
104,2
416,8
47,8
95
464
104,2
521
57
97
561
104,2
625,2
64,2
98
659
104,2
729,4
70,4
96
755

104,2
1458,8
7,8
123
1574
104,2
1563
-11