TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CÔNG TRÌNH

ĐỘC LẬP – TỰ DO –HẠNH PHÚC

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI/ NƯỚC CẤP

Sinh viên: Nguyễn Đức Sơn

Lớp: 66DCMO21

Tính toán hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất sữa với số liệu giả đinh như sau:
1. Tổng lưu lượng nước cần xử lý Q = 250 m3/ngày.đêm.
2. Các thông số cho trước:
pH =6,5; BOD5 (20oC) = 800mg/l; COD = 1490 mg/l; SS = 620 mg/l; N tổng = 55
mg/l; P tổng = 2,5 mg/l; Dầu mỡ thực vật = 75,7 mg/l; Coliform =
50000MNP/100ml.
3. Tiêu chuẩn nước sau xử lý: QCVN 40:2011/BTNMT cột B.
4. Nguồn tiếp nhận: Ao hồ.
Hà Nội, ngày 13 tháng 9 năm 2017
Xác nhận của giáo viên

1


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………..
2


MỤC LỤC

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT………………………………………………..5
DANH MỤC CÁC BẢNG……………………………………………………..6
DANH MỤC CÁC HÌNH……………………………………………………...7
LỜI MỞ ĐẦU………………………………………………………………….8
CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO
NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP NGÀNH SẢN XUẤT SỮA………………...9
1.1. Tổng quan về ngành công nghiệp sản xuất sữa………………………….9
1.1.1. Tổng quan về ngành công nghiệp sản xuất sữa trên thế giới………..9
1.1.2 Tổng quan về ngành công nghiệp sản xuất sữa tại Việt Nam……….10
1.1.3. Quy trình công nghệ sản xuất sữa ở Việt Nam……………………..10
1.2. Đặc điểm, thành phần và tính chất của nguồn nước xử lý…………….18
1.2.1. Đặc điểm………………………………………………………...….18
1.2.2.Thành phần và tính chất của nguồn nước thải sản xuất sữa…………17
1.3. Hiện trạng ô nhiễm của nước thải…………………………………….....19
1.4. Kết luận……………………………………………………………………20
CHƯƠNG 2:CÁC QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH
CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT SỮA………………………………………….21
2.1.Các phương pháp xử lý nước thải…………………………………….....21
2.1.1. Phương pháp xử lý cơ học…………………………………………21
2.1.2. Phương pháp xử lý hóa lý………………………………………….25
2.1.3. Phương pháp xử lý sinh học……………………………………….26
2.1.4. Phương pháp kỵ khí………………………………………………..26
2.1.5. Phương pháp hiếu khí……………………………………………...27
2.1.6. Phương pháp khử trùng nước thải………………………………….28

4


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Diễn giải

BOD5

Nhu cầu oxy sinh học

COD

Nhu cầu oxy hóa học

GDP

Tổng sản phẩm nội địa (Gross Domestic Product)

USD

Đồng đô la Mỹ (United States dollar)

SS

Chất rắn lơ lửng

QCVN


6


Hình 1.1 Quy trình sản xuất sữa tươi tiệt trùng có đường……………………..12
Hình 1.2 Quy trình sản xuất sữa đặc có đường………………………………...14
Hình 1.3 Quy trình sản xuất sữa chua………………………………………….16
Hình 1.4 Song chắn rác cơ giới,song chắn rác thủ công………………………..23
Hình 1.5 Bể lắng cát ngang……………………………………………………...24
Hình 1.6 Bể lắng cát đứng……………………………………………………….24
Hình 1.7 Hệ thống khử trùng……………………………………………………28
Hình 1.8 Sơ đồ một bể tiếp xúc chlorine …………………………………………28
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình xử lý nước thải của Công ty sữa Nutifood. ………..29
Hình 2.2. Sơ đồ quy trình xử lý nước thải của Công ty sữa Thống Nhất……...30
Hình 2.3. Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải bằng bể sinh học……………33
Hình 2.4. Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải bằng Aerotank……………...34
Hình 3.1. Song chắn rác……………………………………………………………39

7


LỜI NÓI ĐẦU
Nước tự nhiên được coi là tài nguyên vô giá đối với con người.Nhu cầu về nước là
một nhu cầu không thể thiếu đối với đời sống con người và trong mọi hoạt động của xã
hội.Đối với những quốc gia phát triển tài nguyên nước đóng vai trò vô cùng quan trọng và
được đặt lên hang đầu trong việc khai thác,sử dụng và quản lý với quy mô lớn.Ngược lại
với những quốc gia chậm phát triển hoặc những quốc gia đang phát triển ,thì vai trò của
nước vẫn chưa được nhận thức rõ rang,và song hành với điều đó là việc sử dụng lãng phí
và có ít động thái để bảo tồn và sử dụng nguồn khoáng sản quý báu này.trong tình hình
thực tế của nước ta tài nguyên nước chưa được sử dụng hợp lý và đang để lại nhiều hệ lụy
khôn lường.Cùng với nhu cầu sử dụng nước sạch để phục vụ đời sống sản xuất thì chúng ta

Ngành sữa New Zealand có lịch sử phát triển từ năm 1814, từ đó đến nay ngành này
liên tục phát triển và trở thành ngành công nghiệp toàn cầu mang lại nhiều lợi nhuận nhất.
Hiện nay, đàn bò sữa của New Zealand có 5,8 triệu con, sản lượng sữa 21 tỷ lít sữa, chiếm
3% sản lượng sữa thế giới, là quốc gia sản xuất sữa lớn thứ 8 trên toàn cầu. Chăn nuôi bò
sữa tập trung chủ yếu ở đảo bắc: 73% tổng đàn bò sữa, 57% tổng sản lượng sữa. 95%
lượng sữa sản xuất ra được xuất khẩu tới nhiều nước trên thế giới, ngược với xu hướng của
hầu hết các nước trên thế giới là sản xuất sữa để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nội địa.[1]
Ngành sữa đã tạo ra 2.4 tỷ tiền lương cho người chăn nuôi bò sữa và người lao động
làm việc trong lĩnh vực chế biến sữa với mức lương trung bình cao hơn so với thu nhập
bình quân đầu người (34.000 USD/năm) cũng như các ngành khác trong lĩnh vực nông
nghiệp và ngành chế biến thực phẩm khác. Ngành sữa không chỉ có tác động trực tiếp tới
tăng trưởng xuất khẩu, việc làm và gia tăng thu nhập mà nó còn có vai trò quan trọng đối
với các hoạt động hỗ trợ các thành phần kinh tế khác của New Zealand.[2]
Đến năm 2016, doanh thu của người chăn nuôi bò sữa đạt 12,2 tỷ USD, trong khi đó
họ chi 711 triệu USD cho phân bón và hóa chất cho nông nghiệp, 393 triệu USD cho trồng
cỏ và 190 triệu USD cho máy nông nghiệp. Đồng thời, người chăn nuôi bò sữa còn đầu tư
vào hệ thống xử lý môi trường với mức trung bình 90.000USD/trang trại. Bên cạnh đó, các
yếu tố đầu vào của chế biến sữa chiếm khoảng 18.8 tỷ USD (đóng gói: 288 triệu, thuê thiết
bị 199 triệu) góp phần thúc đẩy ngành phụ trợ cho công nghiệp chế biến sữa.[3]

9


1.1.2 Tổng quan về ngành công nghiệp sản xuất sữa tại Việt Nam:
Mười năm trở lại đây, tốc độ tăng trưởng kinh tế nhanh, thị trường rộng lớn và môi
trường đầu tư thông thoáng, hấp dẫn, là những điều kiện thuận lợi để phát triển thị trường
sữa tại Việt Nam. Là một quốc gia đông dân và mức tăng dân số cao khoảng 1.2%/năm, thị
trường sữa tại Việt Nam có tiềm năng lớn. Tỷ lệ tăng trưởng GDP 6-8%/năm, thu nhập
bình quân đầu người tăng 14.2%/năm, kết hợp với xu thế cải thiện thiện sức khỏe và tầm
vóc của người Việt Nam khiến cho nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm sữa luôn giữ mức tăng

những được sử dụng thường xuyên như một thức uống hàng ngày, mà còn dùng dưới nhiều
hình thức khác nhau từ pha chế, trộn với trái cây, làm bánh và thêm vào các món ăn.thành
phần chính của sữa tươi là:nặng lượng ,chất béo,chất đạm,hydrat carbon,vitamin A,vitamin
D,vitamin C,canxi,phốt pho,magie,selen. Có thể thấy các sản phẩm sữa trên thị trường chủ
yếu là sữa bò. Ba sản phẩm có lượng tiêu thụ lớn nhất trong tất cả các sản phẩm là:
- Sữa tươi tiệt trùng có đường
- Sữa chua
- Sữa đặc có đường
 Quy trình vắt sữa, bảo quản, chế biến chung:[5]
-Bước 1: Vắt sữa bò: bò được vắt sữa với tần suất 2 lần/ ngày. Vắt sữa bằng máy mất
khoảng 5 phút/ con phụ thuộc vào từng loại máy và năng suất sữa hàng ngày của bò. Phần
lớn các trang trại bò sữa có đủ máy để vắt sữa 20 con một lần.
-Bước 2: Bảo quản: các téc chứa hay các xilo có gắn hệ thống làm mát co hình dạng
và kích thước khác nhau. Sữa thường được bảo quản tại trang trại ở nhiệt độ 39 độ F hoặc
lạnh hơn trong khoảng 48h. Các téc và xilo được khuấy đê đảm bảo toàn bộ thể tích sữa
được làm lạnh và các chất béo trong sữa không bị tách rời ra khỏi dung dịch. Sau khi sữa
được xả ra thì các téc, xilo và các thiết bị ông dẫn làm bằng thép không dỉ sẽ được xử lý
làm sạch cho lần sử dụng tiếp theo.
-Bước 3: Vận chuyển bằng xe chuyên dụng vận chuyển sữa. Sữa được thu gom từ
trang trại sau 24h hoặc 48h. Thùng téc được sử dụng làm bằng thép không dỉ có gắn hệ
thống cách ly cao để giữ cho sữa được làm lạnh trong quá trình vận chuyển sữa từ trang
trại về nhà máy chế biến sữa. Sau khi lấy mẫu đại diện, sữa được đưa đến các nhà máy,
được bảo quản trong các xilo có gắn hệ thống làm lạnh trước khi chế biến.
Mẫu sữa lấy tại trang trại được xét nghiệm để xác định hàm lượng các chất béo,
protein, số lượng tế bào sữa, số lượng vi khuẩn,…

11


 Quy trình sản xuất sữa tươi tiệt trùng có đường:


Làm nguội

12


Vô trùng

Rót vô trùng

Xếp thùng

Kiểm tra bảo quản

Làm lạnh, ủ chín

Bảo quản lạnh

Sản phẩm sữa tiệt trùng

Hình 1.1 Quy trình sản xuất sữa tươi tiệt trùng có đường

13


 Quy trình sản xuất sữa đặc có đường:
Nước (42o45o)

Sữa bột
gầy

Tạm chứa kiểm tra

Rót hộp

Hộp sắt

Ghép nắp

Hoàn thiện

Xếp thùng

Kho bảo quản

Hình 1.2 Quy trình sản xuất sữa đặc có đường

15


 Quy trình sản xuất sữa chua:
Nước 42o45o

Chất ổn
định

Sữa bột gầy

Đường
sacanon



Trộn men giống

Men giống

Lên men

Làm lạnh

Rót hộp đóng nắp

Làm lạnh ủ chín

17


Bảo quản lạnh

Sản phẩm sữa chua

Hình 1.3 Quy trình sản xuất sữa chua

1.2. Đặc điểm, thành phần và tính chất của nguồn nước xử lý:
1.2.1. Đặc điểm:
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 quy trình công nghệ sản xuất sữa, ta thấy nước thải chung của
nhà máy chế biến sữa bao gồm:
- Nước thải sinh hoạt: từ các hoạt động sinh hoạt của cán bộ công nhân như ăn uống, tắm

- Nước thải chế biến sữa ban đầu là trung tính hoặc hơi kiềm, nhưng có khuynh
hướng trở nên acid hoàn toàn một cách nhanh chóng do sự thiếu hụt của oxy tạo điều kiện
19


lên men của lactose thành acid lactic, khi đó pH giảm và có khả năng gây ra sự kết tủa
casein.
1.3. Hiện trạng ô nhiễm của nước thải:
- Ngành chế biến sữa ở Việt Nam chưa sản xuất các loại sản phẩm có nước thải ô
nhiễm cao như: phô-mát, bơ, dịch sữa… Vì vậy hàm lượng COD, BOD 5 trong nước thải
chế biến sữa ở nước ta nói chung tương đối thấp, lưu lượng và thành phần nước thải ít thay
đổi theo mùa.
- Tuy nhiên do trang thiết bị công nghệ, trình độ sản xuất còn kém nên mức độ tiêu
hao nguyên liệu cao làm gia tăng ô nhiễm bởi các sản phẩm hỏng hoặc thất thoát nguyên
liệu trong quá trình sản xuất.
- Bên cạnh đó, các nhà máy chế biến sữa thường nằm gần hoặc trong khu vực dân cư,
chưa có hệ thống xử lý nước thải sản xuất do đó nước thải sản xuất chưa qua xử lý được
trộn lẫn với nước thải sinh hoạt trước khi đi vào hệ thống cống thoát chung. Điều này gây ô
nhiễm môi trường cho các khu vực xung quanh.
-Do không được đầu tư nhiều kinh phí cho hệ thống xử lí nức thải nên phần lớn các doanh
nghiệp chỉ chọn biện pháp xử lí nào ít tốn kém nhất cho nên không xử lí được triệt để
nguồn nước thải nguy hại gây ra ô nhiễm môi trường xung quanh.
-Ý thức của các doanh nghiệp còn kém nên dẫn tới hiện tượng xả trộm nước thải chưa xử lí
ra ngoài môi trường hay xả vào khu vực nước ngầm gây ra ô nhiễm môi trường sinh thái và
ô nhiễm nguồn nước ngầm.
-khâu quản lí và lưu kho chưa được kĩ càng nên dẫn tới nhiều mẻ nguyên liệu hoặc sữa
thành phẩm hỏng và lại tiếp tục xả sản phẩm hỏng ấy vào nguồn nước thải gây ra quá tải
cho hệ thống xử lí.
1.4. Kết luận:
Hiện nay đất nước ta đang hướng đến mục tiêu phát triển bền vững, đạt được sự đầy đủ về

• Chi phí xử lý, chi phí đầu tư cho từng phương án đưa ra.
Các quy định về môi trường của địa phương
2.1.1. Phương pháp xử lý cơ học:
Mục đích:
 Loại bỏ các tạp chất không hòa tan bao gồm vô cơ và hữu cơ, những vật chất lơ
lửng có kích thước lớn (rác, nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi
nước thải.
 Loại bỏ cặn nặng như sỏi, cát, mảnh kim loại, thuỷ tinh…
 Điều hoà lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải.
 Xử lý cơ học là giai đoạn chuẩn bị và tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử
lý hoá lý và sinh học.
 Nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước xử lý tiếp theo.
Phân loại, thiết bị:
2.1.1.1.Song chắn rác hoặc thiết bị nghiền rác:
Nước thải dẫn vào hệ thống xử lý nước trước hết phải qua song chắn rác hoặc thiếtbị
nghiền rác. Tại đây, các thành phần rác có kích thước lớn như : vải vụn, vỏ đồ hộp, lá cây,
bao nilông, đá cuội… sẽ được giữ lại. Nhờ đó tránh làm tắt bơm, đường ống hoặc kênh
dẫn. Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả
hệ thống xử lý nước thải.
Thiết bị:
22


A)

B)
Hình 1.4: A: Song chắn rác cơ giới; B: Song chắn rác thủ công
2.1.1.2. Bể điều hòa:
- Có thể đặt sau song chắn rác, trước trạm bơm, bơm đều nước thải lên bể lắng đợt 1
23

Các hạt cặn có kích thước nhỏ hơn 10-4 mm thường không thể tự lắng được mà luôn
tồn tại ở trạng thái lơ lửng. Muốn loại bỏ các hạt cặn lơ lửng phải dùng biện pháp xử lý cơ
học kết hợp với biện pháp hóa học, tức là cho vào nước cần xử lý các chất phản ứng để tạo
ra các hạt keo có khả năng kết dính lại với nhau và dính kết các hạt cặn lơ lửng trong nước,
tạo thành các bông cặn lớn hơn có trọng lượng đáng kể. Do đó, các bông cặn mới tạo
thành dễ dàng lắng xuống ở bể lắng. Để thực hiện quá trình keo tụ, người ta cho vào trong
nước các chất keo tụ thích hợp như : phèn nhôm Al 2(SO4)3, phèn sắt loại FeSO4, Fe2(SO4)3
hoặc loại FeCl3. Các loại phèn này được đưa vào nước dưới dạng dung dịch hòa tan.
2.1.2.2. Tuyển nổi:
Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ vào pha lỏng. Các
bọt khí này sẽ kết dính với các hạt cặn. Khi khối lượng riêng của tập hợp bọt khí và cặn
nhỏ hơn khối lượng riêng của nước, cặn sẽ theo bọt khí nổi lên bề mặt. Tùy theo phương
thức cấp không khí vào nước
2.1.2.3. Phương pháp trung hòa:

25