Cách thức hoạt động của hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia

Chu Văn An

Ngành công nghiệp bia ngày càng phát triển, đóng vai trò to lớn trong nền kinh tế nước ta nhưng đồng thời cũng kéo theo những vấn đề về môi trường, đặc biệt là nước thải bị ô nhiễm nặng. Vì vậy, các nhà máy bắt buộc phải có hệ thống xử lý nước thải. Vậy hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia hoạt động như thế nào? Hãy cùng VietChem tìm hiểu trong bài viết sau.

I. Tổng quan về nước thải nhà máy bia

1. Nguồn gốc nước thải nhà máy bia

Nước thải nhà máy bia có thể phát sinh từ nhiều bộ phận, công đoạn và nguồn khác nhau. Mỗi giai đoạn và bộ phận có đặc tính nước thải khác nhau:

• Phát sinh từ quá trình nấu – đường hóa: thông thường nước dùng để rửa bể nấu, bể, sàn hay bể lên men… chứa nhiều cặn hoặc tinh bột, cặn hoa và các hợp chất hữu cơ. Nước thải từ khu vực này thường có mức độ ô nhiễm rất cao
• Từ quá trình rót bia đến bảo quản, chất lỏng bia rơi ra ngoài
• Thông qua quá trình rửa chai. Nước thải bia phát sinh từ khâu này cũng có hàm lượng chất ô nhiễm rất cao. Chúng thường có độ pH cao do chai thường được rửa qua nhiều công đoạn như rửa bằng nước nóng, rửa bằng dung dịch kiềm nóng loãng, làm sạch bụi bẩn và nhãn mác bên ngoài, sau đó phun kiềm nóng để rửa bên trong và bên ngoài chai, cuối cùng là tráng lại bằng nước nóng.
• Xuất phát từ quá trình làm mát của các thiết bị làm mát. Nguồn nước này thường khá sạch nhưng lại có nhiệt độ cao hơn bình thường.
• Do rửa ngược hệ thống xử lý nước thải
• Ngoài ra, hoạt động vệ sinh hàng ngày của nhân viên nhà máy cũng là nguồn phát sinh nước thải.

2. Thành phần, tính chất cơ bản

• Nước thải nhà máy bia thường có hàm lượng chất hữu cơ protein và cacbonat cao
• Nước thải từ quá trình lọc bã trong công nghệ thường có nồng độ ô nhiễm rất mạnh. Do phát sinh từ công nghệ lọc phèn nên chủ yếu bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ và vi sinh vật như COD: 1300 – 3000 mg/l, TSS: 200 – 300 mg/l
• Nếu sinh ra qua quá trình lọc dung dịch đường: thường bị nhiễm Gluco hữu cơ với hàm lượng cao, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển.
• Phát sinh từ quá trình làm nguội: thường có nhiệt độ cao và chứa lượng dầu mỡ không đáng kể

Bảng thành phần, tính chất của nước thải sản xuất bia

II. Quy trình vận hành hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia

1. Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia

Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia

2. Chi tiết hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia

Xử lý nước thải nhà máy bia bắt đầu bằng quy trình sau:

• Nước thải từ các công đoạn sản xuất trong nhà máy sẽ chảy qua mương về hệ thống xử lý tập trung. Chúng bắt đầu chảy qua các màn chắn để loại bỏ chất thải rắn lớn. Sau đó sẽ tự động chảy vào bể chứa và được bơm vào bể cân bằng. Tại đây, hóa chất sẽ được bổ sung để điều chỉnh độ pH, tạo điều kiện cho các công trình hạ nguồn (bể UASB) hoạt động hiệu quả nhất. Ngoài ra, bể còn được trang bị hệ thống phân phối khí nhằm đảm bảo quá trình hòa tan và tập trung các chất gây ô nhiễm trong toàn bộ thể tích bể cũng như ngăn chặn sự lắng đọng bên trong bể.
• Sau khi vào bể cân bằng, nước thải sẽ chảy sang bể lắng thứ nhất. Lúc này quá trình lắng sẽ diễn ra, các chất nặng sẽ lắng xuống đáy bể. Sau đó chúng sẽ đi qua máng thu gom và chảy vào bể UASB, bùn lắng được thu gom và chuyển về bể chứa bùn.
• Tại bể UASB, nước phải được phân phối đều trên toàn bộ khu vực đá bằng hệ thống phân phối đục lỗ. Các chất hữu cơ hòa tan trong nước sẽ bị phân hủy và chuyển hóa thành khí dưới tác dụng của vi sinh vật kỵ khí. Với các hạt bùn, cặn bám vào các bọt khí sinh ra nổi lên trên bề mặt va vào vật cản và vỡ ra. Khí thoát lên phía trên được hệ thống thu gom khí thu gom, cặn lắng xuống đáy và tuần hoàn trở lại vùng phản ứng kỵ khí. Bùn dư được đưa về bể chứa bùn. Nước ra khỏi bể UASB có hàm lượng hữu cơ tương đối thấp và chảy qua bể Aeroten qua máng thu nước.
• Trong bể Aeroten, nước thải và bùn hoạt tính được trộn lẫn với nhau nhờ hệ thống phân phối khí đặt dưới đáy bể. Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong bể diễn ra nhờ các vi sinh vật hiếu khí tạo ra CO2, nước và tổng hợp một phần thành tế bào vi sinh vật mới. Kết quả là nước thải tinh khiết. Hỗn hợp bùn và nước trong bể được dẫn về bể lắng cấp II có cơ chế tự chảy.
• Tại bể lắng cấp II thực hiện quá trình lắng cặn bùn hoạt tính và chất rắn lơ lửng trong nước. Bùn hoạt tính được bơm về bể chứa bùn để tuần hoàn về bể Aerotank, phần còn lại được chuyển về bể nén bùn.
• Bùn sinh ra tại bể lắng I và bể UASB sẽ được bơm về bể chứa bùn và đưa về bể nén bùn. Bùn sau khi được nén sẽ được chuyển sang máy tách nước bùn để giảm độ ẩm và thể tích bùn, sau đó được thu gom làm phân bón hoặc chôn lấp. Nước sinh ra từ bể nén bùn sẽ được đưa về hố thu gom và tiếp tục được làm sạch
• Nước sạch sau khi ra khỏi bể lắng thứ cấp sẽ đi qua bể khử trùng để tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh. Nước được đổ vào cống chung của khu vực sau khi được kiểm tra đạt tiêu chuẩn.

Xử lý nước thải nhà máy bia như thế nào?

III. Ưu – nhược điểm của hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia

1. Ưu điểm

• Thao tác tương đối đơn giản và chi phí không cao
• Nhiên liệu thu hồi trong bể UASB có thể sử dụng làm nhiên liệu sạch cho quá trình sản xuất
• Mang lại hiệu quả xử lý cao với nước đã qua xử lý có thể thải trực tiếp ra môi trường
• Diện tích đất sử dụng tối thiểu
• Thiết kế dễ dàng mở rộng cũng như tăng công suất xử lý

2. Nhược điểm

• Nhân viên vận hành cần có chuyên môn
• Chất lượng nước thải sau xử lý có thể bị ảnh hưởng khi một trong các đơn vị đặt trong trạm không được vận hành đúng yêu cầu kỹ thuật.
• Bùn thải sau quá trình cần được thu gom và xử lý định kỳ

Định kỳ thu gom và xử lý bùn thải từ quá trình xử lý nước thải nhà máy bia

Trên đây là một số thông tin về hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia. Hy vọng bài viết đã giúp bạn đọc hiểu thêm về cách thức hoạt động của hệ thống này cũng như cấu tạo và các bộ phận của nó. Vui lòng liên hệ với VietChem qua đường dây nóng 0826 010 010 hoặc qua website vietchem.com.vn nếu có bất kỳ thắc mắc nào liên quan đến vấn đề này.