Xử Lý Nước Thải Sản Xuất Bia

Tham khảo hệ thống xử lý nước thải sản xuất bia tại một nhà máy với công suất thiết kế hệ thống là 1.800m3/ngày.đêm

Trung bình để sản xuất ra 1 lít bia, các nhà máy thường tạo ra từ 3 -10 lít nước thải. Như vậy có thể thấy lưu lượng nước thải tại các nhà máy bia là vô cùng lớn và lưu lượng nước thải thay đổi theo từng giai đoạn sản xuất (lên men, lọc hèm, chiết rót,…). Trong nội dung bên dưới, mời các bạn cùng tham khảo hệ thống xử lý nước thải sản xuất bia với công suất 1. 800m3/ngày.đêm.

1. Đặc điểm của nước thải sản xuất bia

Mỗi nhà máy có quy trình sản xuất bia khác nhau, vì vậy, nước thải phát sinh tại mỗi công đoạn cũng khác nhau về thành phần, tính chất. Dưới đây là quy trình sản xuất bia tại một nhà máy:

Nhập gạo > Sàn, cân > Silo trữ gạo > Sàng, tách sạn, kim loại > Cân > Nghiền gạo > Hồ hóa (nấu) > Lọc hèm > Đun sôi > Lắng cặn > Hạ nhiệt > Tank lên men > Xã men > Lọc bia > Tank bia > Đóng gói, hấp tiệt trùng > Lưu kho > Phân phối lưu thông bán hàng.

Từ quy trình sản xuất có thể thấy nước thải phát sinh từ rất nhiều công đoạn như: nước vệ sinh nồi nấu, nước vệ sinh các bồn lên men, nước vệ sinh cá thiết bị lọc khung bản, lọc tinh bia, nước vệ sinh chai, nước rửa máy móc, thiết bị nhà xưởng, nước xả đáy ò hơi, nước thải phòng thí nghiệm,…).

Nước thải từ quá trình sản xuất bia có các đặc điểm chính sau:

• Thành phần hữu cơ cao: Chứa nhiều hợp chất hữu cơ như đường, protein, ethanol, axit hữu cơ từ nguyên liệu lúa mạch, ngô và hoa bia.
• Hàm lượng BOD (Nhu cầu oxy sinh hóa) và COD (Nhu cầu oxy hóa học) cao do có nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy.
• BOD dao động khoảng 500 - 3000 mg/L, COD khoảng 1500 - 6000 mg/L.
• Chứa cặn lơ lửng (TSS) lớn: Gồm bã men, cặn bột mạch nha, hoa bia, chất keo tụ.
• Hàm lượng TSS khoảng 200 - 1000 mg/L.
• Giàu dinh dưỡng (N, P): Hàm lượng Nitơ (N): từ protein và hợp chất hữu cơ chứa nitơ, hàm lượng Phốt pho (P): từ các phụ gia và nguyên liệu ban đầu.
• Độ pH dao động lớn: Do các quá trình lên men, súc rửa thiết bị có thể làm pH thay đổi từ 4 - 12.
• Nhiệt độ cao: Do nước thải từ quá trình đun sôi, rửa thiết bị có thể ở 30 - 60°C.
• Có chứa cồn và chất tạo màu: Một phần ethanol từ quá trình lên men còn tồn dư và một số hợp chất màu từ hoa bia và malt.
• Ngoài ra trong nước thải còn có chứa vi sinh vật và chất kháng sinh: Men bia, vi khuẩn có thể còn sót lại trong nước thải.

Từ việc phân tích tính chất, đặc điểm nước thải thì công nghệ được thiết kế để xử lý là Hóa – Sinh (kỵ khí – thiếu khí – hiếu khí)

2. Hệ thống xử lý nước thải sản xuất bia

• Đối với nước thải sinh hoạt: Xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại 3 ngăn sau đó được dẫn về hệ thống xử lý nước thải tập trung của cơ sở.
• Đối với nước thải sản xuất: Thu gom về hệ thống xử lý nước thải tập trung

Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sản xuất bia

Nước thải sản xuất > Thiết bị lược rác thô > Trạm bơm > Thiết bị lược rác tinh > Bể cân bằng > Thiết bị trộn tĩnh > Bể xử lý sinh học kỵ khí UASB > Bể tuần hoàn > Bể xử lý sinh học thiếu khí Anoxic > Bể sinh học hiếu khí Aerotank > Bể lắng > Bể trung gian > Bể khử trùng

Thuyết minh quy trình

• Hệ thống lược rác thô + trạm bơm: Trước khi vào trạm bơm, nước thải được dẫn qua hệ thống lược rác thô nhằm loại bỏ các cặn rác có kích thước lớn hơn 20mm ra khỏi dòng thải, nhằm bảo vệ sự hoạt động của các thiết bị. Sau đó, nước thải sẽ được bơm lên thiết bị lược rác tinh nhằm loại bỏ các cặn rác có kích thước lớn hơn 1mm trước khi vào bể cân bằng.
• Bể cân bằng: Bể được thiết kế nhằm điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải. Bể cân bằng được bố trí hệ thống sục khí (cung cấp dưỡng khí) nhằm tránh hiện tượng lắng cặn trong bể đồng thời hóa chất điều chỉnh pH được châm vào bể nhằm tạo môi trường pH thích hợp trước khi vào giai đoạn xử lý sinh học.
• Bể xử lý sinh học kỵ khí UASB: Trong bể UASB, nước thải được phân bố đều trên diện tích đáy bể và đi từ dưới lên qua lớp đệm bùn lơ lửng, khi qua lớp bùn này, hỗn hợp bùn (vi sinh vật) kị khí trong bể sẽ hấp phụ chất hữu cơ (BOD, COD...) hòa tan trong nước thải, đồng thời phân hủy và chuyển hóa chúng thành khí biogas bay lên (khoảng 70-80% là khí methane và 20-30% là cacbonic và các khí khác). Khí biogas sinh ra được thu hồi và đốt tại đầu đốt khí tự động, nước sau xử lý dâng lên theo máng thu chảy qua bể tuần hoàn.
• Bể tuần hoàn: Tại bể, một dòng nước thải tiếp tục chảy qua  bể thiếu khí Anoxic, một dòng được bơm tuần hoàn qua thiết bị trộn tĩnh về bể UASB nhằm đảm bảo vận tốc nước dâng trong bể UASB.
• Bể xử lý sinh học thiếu khí (Anoxic): Nước thải từ bể tuần hoàn đi vào bể Anoxic, nhằm xử lý lượng Nitơ trong nước thải qua quá trình khử nitrat. Bể có bố trí máy khuấy chìm, nhằm xáo trộn để tăng khả năng tiếp xúc của nước thải và bùn sinh học, sau đó nước thải tiếp tục được chảy qua bể sinh học hiếu khí (Aerotank).
• Bể sinh học hiếu khí Aerotank: Trong bể Aerotank, quá trình xử lý sinh học hiếu khí diễn ra nhờ vào lượng oxy hòa tan trong nước, nhờ các đĩa phân phối khí bọt mịn, một lượng oxy (dưỡng khí) thích hợp được cung cấp cho bùn hoạt tính để phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải. Hầu hết các chất ô nhiễm hữu cơ được sử dụng để duy trì sự sống của vi sinh khuẩn. Nước thải từ đây, một phần nước thải được chảy về bể lắng, một phần nước thải được chảy qua bể trộn trước khi qua bể lắng và một phần nước thải được tuần hoàn về bể Anoxic.
• Bể trộn: Bể trộn với hệ châm hóa chất keo tụ PAC và NaOH nhằm điều chỉnh pH thích hợp cho quá trình keo tụ để xử lý Photpho trong trường hợp nồng độ Photpho đầu vào cao đồng thời diễn ra quá trình hình thành bông cặn giữa hóa chất keo tụ và các thành phần lơ lửng trong nước thải. Nước sau bể trộn sẽ đi vào bể lắng
• Bể lắng: Bể được thiết kế theo cơ chế lắng trọng lực, nước thải được phân phối bằng ống trung tâm. Tại đây sẽ diễn ra quá tình tách bùn hoạt tính và nước thải đã qua sử lý sinh học. Lượng bùn hoạt tính được bơm tuần hoàn trở lại bể thiếu khí Anoxic, lượng bùn dư còn lại được bơm bùn bơm đến bể nén bùn.
• Bể trung gian: Bể này có nhiệm vụ chứa nước sau bể lắng, trước khi sang bể khử trùng.
• Bể khử trùng: Bể khử trùng được thiết kế nhằm tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh trong nước thải.

Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải cột A, QCVN 40:2011/BTNMT và được dẫn vào hệ thống cống thoát nước công cộng.

Trên đây là một số thông tin về hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia. Trên thực tế, việc thiết kế sơ đồ công nghệ và chi phí đầu tư tại mỗi nhà máy sẽ khác nhau do còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như lưu lượng nước thải, đặc trưng ô nhiễm, kiểu thi công, xây dựng hệ thống, diện tích lắp đặt hệ thống, v.v…. Vì vậy, nếu Quý Khách đang có nhu cầu xây dựng hệ thống xử lý nước thải xin vui lòng liên hệ qua Hotline: 0938.857.768 để được tư vấn thông tin trực tiếp và cụ thể hơn.