Hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia

Lắp đặt hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia bằng công nghệ tiên tiến.

Ngành bia có vai trò rất lớn trong việc đóng góp cho ngân sách thông qua các khoản thuế trực tiếp từ sản xuất bia và các khoản khác qua những hoạt động liên quan như dịch vụ (bao gồm cả dịch vụ XNK), bán lẻ…Hàng năm, mức đóng góp ngân sách cho nhà nước của toàn ngành đều tăng. Bên cạnh đó, ngành Bia – Rượu – Nước giải khát Việt Nam đã tạo việc làm cho trên một triệu lao động có thu nhập ở mức khá và ổn định, góp phần giúp cho một số ngành công nghiệp phụ trợ và dịch vụ trong nước như: cơ khí, hóa chất, điện lực, bao bì, vận tải, du lịch, ăn uống … phát triển.

Tuy nhiên, sự tăng trưởng của ngành sản xuất bia lại kéo theo các vấn đề môi trường như: vấn đề chất thải sản xuất, đặc biệt là nước thải có độ ô nhiễm cao. Nước thải do sản xuất rượu bia thải ra thường có đặc tính chung là ô nhiễm hữu cơ rất cao, nước thải thường có màu xám đen và khi thải vào các thuỷ vực đón nhận thường gây ô nhiễm nghiêm trọng do sự phân huỷ của các chất hữu cơ diễn ra rất nhanh. Thêm vào đó là các hoá chất sử dụng trong quá trình sản xuất như CaCO3, CaSO4, H3PO4, NaOH, Na2CO3… Những chất này cùng với các chất hữu cơ trong nước thải có khả năng đe dọa nghiêm trọng tới thuỷ vực đón nhận nếu không được xử lý. Kết quả khảo sát chất lượng nước thải của các cơ sở sản xuất bia trong nước ở Hà Nội, Hải Dương, Hà Tây, Hoà Bình cho thấy, nước thải từ các cơ sở sản xuất bia nếu không được xử lý, có COD, nhu cầu oxy sinh hoá BOD, chất rắn lơ lửng SS đều rất cao.

Các nguồn phát sinh nước thải của nhà máy bia rượu bao gồm:

Nước thải nhà máy bia phát sinh từ công đoạn nấu – đường hóa, chủ yếu là nước vệ sinh thùng nấu, bể chứa, sàn nhà, bồn lên men,…có chứa nhiều cặn, tinh bột, bã hoa và các hợp chất hữu cơ. Nước thải phát sinh từ khu vực này thường hàm lượng ô nhiễm rất cao.
Nước thải nhà máy bia phát sinh từ quá trình chiết rót bia sang chai đựng, dịch bia rơi rớt ra ngoài.
Nước thải nhà máy bia phát sinh từ quá trình súc rửa chai đựng. Nước thải bia phát sinh từ công đoạn này cũng có hàm lượng các chất ô nhiễm rất cao, nước thải từ quá trình này thường có pH cao do thường rửa chai qua nhiều công đoạn như: rửa với nước nóng, rửa với dung dịch kiềm loãng nóng, rửa sạch bẩn và nhãn bên ngoài, tiếp tới là phun kiềm nóng rửa bên trong và bên ngoài chai, sau đó rửa lại bằng nước nóng.

Ngoài ra, nước thải nhà máy bia còn phát sinh từ quá trình làm nguội các thiết bị giải nhiệt, nguồn nước phát sinh thường khá sạch, tuy nhiên nước thường có nhiệt độ cao hơn bình thường.

Nước thải nhà máy bia phát sinh từ việc rửa ngược hệ thống xử lý nước thải

Cuối cùng, nước thải nhà máy bia phát sinh từ hoạt động vệ sinh hàng ngày của cán bộ công nhân viên.

Thành phần và tính chất của nước thải nhà máy bia:

Nước thải nhà máy bia thường có hàm lượng các chất hữu cơ protein và cacbonateous cao.
Nước thải lọc bã hèm trong công nghệ thường có nồng độ ô nhiễm rất mạnh. Nước thải bia phát sinh từ công nghệ lọc phèn, nên chúng bị nhiễm bẩn chủ yếu bởi các chất hữu cơ, vi sinh vật, cụ thể như COD:1300-3000mg/l; TSS:200-300mg/l.
Nước thải bia phát sinh từ quá trình lọc dịch đường: nước thải này thường bị nhiễm bẩn hữu cơ Gluco trong nước này ở mức cao, là điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật.
Nước thải bia phát sinh từ quá trình làm nguội thường có nhiệt độ cao và chứa một lượng dầu mỡ nhưng không đáng kể.

Tiêu chí lựa chọn công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia:

Lưu lượng nước thải bia phát sinh, thành phần và tính chất của nước thải cần xử lý;
Diện tích mặt bằng để xây dựng hệ thống, kinh phí dự toán ban đầu Chủ đầu tư muốn bỏ ra;
Đặt hệ thống xử lý nước thải nằm âm dưới mặt đất hay xây dựng nổi;
Vật liệu sử dụng trong hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia;
Thiết bị sử dụng trong hệ thống xử lý nước thải;
Giới hạn tiếp nhận của nước thải sau xử lý nhà máy bia;
Chi phí vận hành của hệ thống sau khi hoàn thành;
Khả năng xử lý của hệ thống khi nhà máy mở rộng sản xuất, lưu lượng phát sinh nước thải?

Điều đặc biệt lưu ý khi lựa chọn công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia là diện tích của nhà máy còn nhiều hay không? Để lựa chọn công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia phù hợp.

Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia:

Để nước thải sau xử lý đạt ngưỡng theo quy định của nhà nước đối với nước thải (QCVN 40:2011/BTNMT), chúng tôi lựa chọn công nghệ vi sinh được mô tả qua sơ đồ công nghệ sau

Thuyết minh công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia:

Nước thải nhà máy bia phát sinh tại nhà máy được thu gom bằng đường ống nhựa, tập trung tại hố thu gom, ở đây có lắp thêm song chắc rác để loại bỏ rác có kích thước lớn như giẻ lau, bao tay, túi nilon,….. Những rác này sẽ được vớt định kỳ và đem đi xử lý như rác sinh hoạt. Nước thải từ bể thu gom sẽ được bơm tới bể điều hòa, tại đây, nồng độ và lưu lượng được giữ ổn định, các thiết bị khuấy trộn được hoạt động liên tục, tránh để xảy ra lắng cặn ở đáy bể, tránh xảy ra hiện tượng yếm khí và đảm bảo lượng pH trong nước thải ổn định.

Sau đó, nước thải từ bể điều hòa được đưa tới bể keo tụ, tạo bông, các bông cặn li ti có trong nước thải di chuyển, va chạm vào nhau, tạo nên các bông cặn có kích thước lớn hơn giúp cho việc lắng cặn thực hiện dễ dàng hơn. Bông cặn có kích thước lớn sẽ được chuyển tới bể chứa bùn để được xử lý. Nước thải bia từ bể lắng được bơm tới bể UASB. Trong bể UASB xảy ra các quá trình như thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử; quá trình axit hóa; quá trình methane hóa để loại bỏ các hợp chất hữu cơ và các vi sinh vật kị khí có trong nước thải bia.

Tiếp tới, nước thải bia từ bể UASB được đưa tới bể hiếu khí Aerotank, tại đây các vi sinh vật hiếu khí hoạt động và loại bỏ các chất hữu cơ có trong nước thải, để cho quá trình xảy ra thuận lợi cần cung cấp đầy đủ oxi hòa tan. Tốc độ oxy hòa tan phụ thuộc vào các yếu tố sau:

Nhiệt độ trong nước thải
Hàm lượng oxy hòa tan có trong nước thải
Nồng độ các chất ô nhiễm có trong nước thải
Tốc độ phát triển và hoạt động của vi sinh vật

Sau đó, nước thải từ bể Aerotank được đưa tới bể lắng II, bùn ở bể lắng sẽ được tách riêng phần bùn và phần nước. Nước thải bia từ bể lắng bùn sẽ được chuyển tới bể khử trùng để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh có trong nước thải nhà máy bia trước khi xả nước thải ra nguồn tiếp nhận.

Nước thải nhà máy bia xả ra nguồn tiếp nhận phải đạt giới hạn QCVN 40:2011/BTNMT.