Xử lý nước thải bia rượu, nước giải khát bằng phương pháp sinh học tối ưu.

  Hiện nay với mật độ dân số tăng và nhu cầu giải trí ngày càng cao, vì vậy lượng bia rượu tiêu thụ hiện tại và tương lai sẽ không giảm. Đặc thù của nguồn nước thải của công nghệ sản xuất bia: có hàm lượng chất hữu cơ cao, ở trạng thái hòa tan và trạng thái lơ lửng, trong đó chủ yếu là cacbonhydrat, protein và các axit hữu cơ, là các chất có khả năng phân hủy sinh học. Chúng đều có thể phát sinh từ các giai đoạn sản xuất bia: giai đoạn nấu- đường hóa, lên men, quá trình lọc, chiết rót.

Tuy nước thải chứa nhiều các hợp chất hữu cơ, nhưng  nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật trong nguồn này là nito và photpho không đảm bảo tỷ lệ BOD: N: P= 100:5:1 cần thiết cho quá trình phát triển của vi sinh vật, chính vì vậy trong quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học cần bổ sung thêm chất dinh dưỡng cho VSV.

   Thành phần nước thải bia rượu nước giải khát:

Môi trường TNT tự hào là đơn vị dẫn đầu trong ngành lọc nước, xử lý nước thải tại Việt Nam xin được giới thiệu tới quý khách hàng quy trình công nghệ xử lý nước thải sản xuất bia rượu, nước giải khát sau đây:

   Thuyết minh Công nghệ xử lý nước thải bia rượu – nước giải khát:

   Bể tiếp nhận:

   Song chắn rác: thường làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào của kênh dẫn sẽ giữ lại các tạp chất vật thô như giẻ, rác, bao nilon, và các vật thải khác được giữ lại, để bảo vệ các thiết bị xử lý như bơm, đường ống, mương dẫn… Dựa vào khoảng cách giữa các thanh, người ta chia song chắn rác thành hai loại:

   Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 đến 100 mm. Song chắn rác mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 đến 25 mm. Chọn song chắn rác mịn có khoảng cách giữa các thanh là 25 mm được đặt cố định, nghiêng một góc 600 đặt ở cửa vào bể gom và được lấy rác vào cuối ngày.

   Bể gom: là nơi tiếp nhận nguồn nước thải trước khi đi vào các công trình xử lý nước thải tiếp theo. Bể gom thường được làm bằng bê tông, xây bằng gạch. Trong quy trình này bể gom còn có tác dụng điều hòa lưu lượng nước thải.

   Lưới lọc: để giữ lại các chất lơ lửng có kích thước nhỏ. Lưới có kích thước lỗ từ 0,5 đến 1 mm. Khi tang trống quay với vận tốc 0,1 đến 0,5 m/s, nước thải được lọc qua bề mặt trong hay ngoài, tùy thuộc vào sự bố trí đường dẫn nước vào. Trong nhà máy bia là các mẫu trấu, huyền phù… bị trôi ra trong quá trình rửa thùng lên men, thùng nấu, nước lọc bã hèm, sẽ được giữ lại nhờ hệ thống lưới lọc có kích thước lỗ 1mm. Các vật thải được lấy ra khỏi bề mặt lưới bằng hệ thống cào.

   BỂ ĐIỀU HÒA:

   Được dùng để duy trì lưu lượng dòng thải vào gần như không đổi, quan trọng là 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 hòa 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. Ngoài ra còn có thiết bị thu gom và xả bọt, váng nổi. Tại bể điều hòa có máy định lượng lượng acid cần cho vào bể đảm bảo pH từ 6,6 – 7,6 trước khi đưa vào bể xử lý UASB.

   BỂ UASB:

   Tại đây diễn ra quá trình phân hủy các chất hữu cơ, vô cơ có trong nước thải khi không có oxy. Nước thải được đưa trực tiếp 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.

   Quá trình chuyển hóa các chất bẩn trong nước thải bằng vi sinh yếm khí xảy ra theo ba bước:

   – Giai đoạn 1: một nhóm các vi sinh vật tự nhiên có trong nước thải thủy phân các hợp chất hữu cơ phức tạp và lipit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng nhẹ như monosacarit, amino acid để tạo ra nguồn thức ăn và năng lượng cho vi sinh hoạt động.

   – Giai đoạn 2: nhóm vi khuẩn tạo men acid biến đổi các hợp chất hữu cơ đơn giản thành các acid hữu cơ thường là acid acetic, acid butyric, acid Propionic. Ở giai đoạn này pH của dung dịch giảm xuống.

   – Giai đoạn 3: các vi khuẩn tạo metan chuyển hóa hiđrô và acid acetic thành khí metan và cacbonic pH của môi trường tăng lên.
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. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa. Các vi sinh vật hiếu khí sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải và thu năng lượng để chuyển hóa thành tế bào mới, chỉ một phần chất hữu cơ bị oxy hóa hoàn toàn thành CO2, H2O, NO3–, SO42-,… Vi sinh vật tồn tại trong bùn hoạt tính của bể sinh học bao gồm Pseudomonas, Zoogloea, Achromobacter, Flacobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium, và hai loại vi khuẩn nitrate hóa Nitrosomonas và Nitrobacter. Thêm vào đó, nhiều loại vi khuẩn dạng sợi như Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix, Lecicothrix, và Geotrichum cũng tồn tại.

   Để thực hiện quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ hòa tan, chất keo và các chất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo ba giai đoạn chính như sau:

   Chuyển các chất ô nhiễm từ  pha lỏng tới bề mặt tế bào vi sinh vật;
   Khuếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng độ bên trong và bên ngoài tế bào; Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp tế bào mới.

   Tốc độ quá trình oxy hóa sinh hóa phụ thuộc vào nồng độ các chất hữu cơ, hàm lượng các tạp chất, mật độ vi sinh vật và mức độ ổn định lưu lượng của nước thải ở trạm xử lý. Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng oxy hóa sinh hóa là chế độ thủy động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, pH, dinh dưỡng và các nguyên tố vi lượng… Tải trọng chất hữu cơ của bể sinh học hiếu khí truyền thống thường dao dộng từ 0,32-0,64 kg BOD/m3.ngày đêm. Nồng độ oxy hòa tan trong nước thải ở bể sinh học hiếu khí cần được luôn luôn duy trì ở giá trị lớn hơn 2,5 mg/l.

   Tốc độ sử dụng oxy hòa tan trong bể sinh học hiếu khí phụ thuộc vào:

   Tỷ số giữa lượng thức ăn (chất hữu cơ có trong nước thải) và lượng vi sinh vật: tỷ lệ F/M;

   – Nhiệt độ;

   – Tốc độ sinh trưởng và hoạt độ sinh lý của vi sinh vật (bùn hoạt tính);

   – Nồng độ sản phẩm độc tích tụ trong quá trình trao đổi chất;

   – Lượng các chất cấu tạo tế bào;

   – Hàm lượng oxy hòa tan.

   Các phản ứng sinh hóa cơ bản của quá trình phân hủy chất hữu cơ trong nước thải gồm có:

   Oxy hóa các chất hữu cơ:

   Ưu điểm của công nghệ MBBR so với công nghệ truyền thống:

   Tất cả mọi thiết kế đều nhằm mục đích là hiệu quả xử lý, tiết kiệm năng lượng. Với công nghệ sinh học xử lý nước thải, chúng ta cần mật độ vi sinh vật cao nhằm mục đích đẩy nhanh quá trình oxy hóa sinh hóa. Nói nôm na là càng nhiều vi sinh ăn chất hữu cơ có trong nước thì quá trình xử lý sẽ nhanh hơn. Vấn đề ở đây là làm sao cho bề mặt tiếp xúc giữa nước thải, oxi và vi sinh vật càng cao càng tốt.

   Giá thể lưu động MBBR được ứng dụng rộng rãi trên thế giới vài năm trở lại đây. Giá thể MBBR dạng hình cầu có kích thước Ø20 cm, có tỷ trọng nhẹ hơn nước nên trong quá trình sục khí, giá thể vi sinh bám dính di chuyển khắp nơi trong bể MBBR. Với mật độ này các quá trình oxy hóa để khử BOD, COD và NH4+ diễn ra nhanh hơn gần 10 lần so với phương pháp truyền thống. Nước thải sản xuất bia có hàm lượng N, P trong nước khá nhỏ nên chúng ta cũng không cần phải xây dựng bể thiếu khí Anoxic để khử N, P. Như vậy bể sinh học hiếu khí MBBR có nhiệm vụ xử lý các chất hữu cơ còn lại trong nước thải. Trong bể MBBR diễn ra quá trình oxy hóa các chất hữu cơ hòa tan và dạng keo trong nước thải dưới sự tham gia của vi sinh vật hiếu khí.Tại bể MBBR có hệ thống sục khí trên khắp diện tích bể nhằm cung cấp ôxy, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật hiếu khí sống, phát triển và phân giải các chất ô nhiễm. Vi sinh vật hiếu khí sẽ tiêu thụ các chất hữu cơ dạng keo và hòa tan có trong nước để sinh trưởng. Ở điều kiện thuận lợi, vi sinh vật phát triển mạnh, sinh khối tăng và tồn tại dưới dạng bông bùn dễ lắng tạo thành bùn hoạt tính. Sau quá trình oxy hóa (bằng sục không khí) với đệm vi sinh di động, bùn hoạt tính (tức lượng vi sinh phát triển và hoạt động tham gia quá trình xử lý) được bám giữ trên các giá thể bám dính di động dạng cầu.Nước thải sau khi qua bể MBBR sẽ tự chảy vào bể lắng sinh học.

   BỂ LẮNG – XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT BIA
    Nước thải sau khi qua bể MBBR được phân phối vào vùng phân phối nước của bể lắng sinh học lamella. Cấu tạo và chức năng của bể lắng sinh học lamella tương tự như bể lắng hóa lý. Nước sạch được thu đều trên bề mặt bể lắng thông qua máng tràn răng cưa.

   Hiệu suất bể lắng được tăng cường đáng kể do sử dụng hệ thống tấm lắng lamella. Bể lắng lamella 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 tấm lắng lamella, với nhiều  lớp mỏng được sắp xếp theo một trình tự và khoảng cách nhất đinh. 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 này trượt theo các tấm lamella và được tập hợp tại vùng chứa cặn của bể lắng.

   HỆ THỐNG KHỬ TRÙNG

   Nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn chứa khoảng 105 – 106 vi khuẩn trong 100ml, hầu hết các loại vi khuẩn này tồn tại trong nước thải không phải là vi trùng gây bệnh, nhưng cũng không loại trừ một số loài vi khuẩn có khả năng gây bệnh.

   Khi cho Chlorine vào nước, Chlorine là có tính oxi hóa mạnh sẽ khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật và gây phản ứng với men bên trong của tế bào vi sinh vật làm phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt.

   Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý đạt tiêu chuẩn nguồn xả: QCVN 40–2011/BTNMT (cột A).

   BỂ CHỨA BÙN THẢI

   Bùn ở bể lắng sẽ được chuyển về bể thu gom và sẽ được hút bỏ định kì bằng xe chuyên dụng.

   Quý khách hàng vui lòng liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để được tư vấn miễn phí về việc lắp đặt hệ thống xử lý nước thải bia rượu, nước giải khát.

Công ty Cổ phần Tư vấn và Xây dựng Môi trường TNT Việt Nam
Trụ sở: Số 20, Ngõ 23/11 Nguyễn Phúc Lai, P.Ô Chợ Dừa, Q.Đống Đa, TP.Hà Nội
ĐT: 04.6292.3536 Hotline: 0989.132.662
Email: baovemauxanh@gmail.com