I. Tổng quan về thiết kế trạm xử lý nước thải nhà máy bia Sài Gòn Củ Chi
Đồ án tập trung vào thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy bia Sài Gòn Củ Chi với công suất 3000m3/ngày đêm. Mục tiêu chính là xử lý nước thải công nghiệp từ quá trình sản xuất bia, đảm bảo đạt tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT, cột A. Đề tài này không chỉ mang ý nghĩa khoa học mà còn có giá trị thực tiễn cao, góp phần bảo vệ môi trường và cải thiện chất lượng nguồn nước.
1.1. Giới thiệu về nhà máy bia Sài Gòn Củ Chi
Nhà máy bia Sài Gòn Củ Chi thuộc Tổng công ty Bia, Rượu, Nước giải khát Sài Gòn, là một trong những cơ sở sản xuất bia lớn tại Việt Nam. Nhà máy sản xuất nhiều loại bia với quy trình công nghệ hiện đại, nhưng đồng thời cũng phát sinh lượng lớn nước thải công nghiệp cần được xử lý triệt để.
1.2. Đặc điểm nước thải nhà máy bia
Nước thải nhà máy bia chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy, với chỉ số BOD và COD cao (BOD = 2000-3000 mg/l, COD = 4000-5000 mg/l). Ngoài ra, nước thải còn chứa hàm lượng nitơ, photpho và chất rắn lơ lửng đáng kể. Đây là những thách thức lớn trong việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải hiệu quả.
II. Công nghệ xử lý nước thải công nghiệp
Đồ án đề xuất hai phương án công nghệ xử lý nước thải phù hợp với điều kiện của nhà máy. Cả hai phương án đều tập trung vào việc loại bỏ chất hữu cơ, nitơ, photpho và các chất rắn lơ lửng, đảm bảo nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn quy định.
2.1. Phương án 1 Sử dụng bể SBR
Phương án 1 sử dụng bể SBR (Sequencing Batch Reactor), một công nghệ xử lý sinh học hiếu khí dạng mẻ. Ưu điểm của phương án này là hiệu quả xử lý cao, dễ vận hành và tiết kiệm diện tích. Tuy nhiên, chi phí đầu tư ban đầu và vận hành có thể cao hơn so với các phương án khác.
2.2. Phương án 2 Sử dụng bể Aerotank và Anoxic
Phương án 2 kết hợp bể Aerotank và bể Anoxic, tận dụng quá trình nitrat hóa và khử nitrat để xử lý nitơ. Phương án này có chi phí đầu tư thấp hơn nhưng đòi hỏi diện tích lớn hơn và quản lý vận hành phức tạp hơn.
III. Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải
Phần này trình bày chi tiết các bước tính toán và thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải, bao gồm song chắn rác, bể điều hòa, bể lắng, bể sinh học và bể khử trùng. Các thông số kỹ thuật được tính toán dựa trên lưu lượng và đặc tính nước thải của nhà máy.
3.1. Tính toán song chắn rác và bể điều hòa
Song chắn rác được thiết kế để loại bỏ các chất rắn thô, trong khi bể điều hòa giúp ổn định lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm trước khi đưa vào các công trình xử lý tiếp theo.
3.2. Tính toán bể sinh học và bể lắng
Bể sinh học được tính toán dựa trên tải lượng BOD và COD, đảm bảo hiệu quả xử lý chất hữu cơ. Bể lắng được thiết kế để tách bùn sinh học và nước thải sau xử lý.
IV. Khái toán kinh tế và lựa chọn phương án
Đồ án tiến hành khái toán chi phí đầu tư và vận hành cho hai phương án xử lý. Phương án 1 có chi phí đầu tư cao hơn nhưng hiệu quả xử lý tốt hơn, trong khi phương án 2 tiết kiệm chi phí nhưng đòi hỏi quản lý phức tạp hơn. Cuối cùng, phương án 1 được lựa chọn do phù hợp với yêu cầu kỹ thuật và mục tiêu bảo vệ môi trường.
4.1. Chi phí đầu tư và vận hành
Chi phí đầu tư bao gồm xây dựng, mua sắm thiết bị và lắp đặt. Chi phí vận hành bao gồm điện năng, hóa chất, nhân công và bảo trì. Phương án 1 có tổng chi phí cao hơn nhưng hiệu quả xử lý vượt trội.
4.2. Lựa chọn phương án tối ưu
Sau khi so sánh ưu nhược điểm, phương án 1 được lựa chọn do đáp ứng tốt các yêu cầu kỹ thuật và mục tiêu bảo vệ môi trường, đồng thời phù hợp với điều kiện thực tế của nhà máy.
V. Kết luận và kiến nghị
Đồ án đã hoàn thành việc thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy bia Sài Gòn Củ Chi với công suất 3000m3/ngày đêm. Hệ thống được thiết kế dựa trên công nghệ tiên tiến, đảm bảo hiệu quả xử lý cao và đạt tiêu chuẩn môi trường. Đề tài không chỉ có giá trị khoa học mà còn mang lại lợi ích thực tiễn, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.
5.1. Kết luận
Hệ thống xử lý nước thải được thiết kế đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và mục tiêu bảo vệ môi trường. Phương án 1 sử dụng bể SBR được lựa chọn do hiệu quả xử lý cao và phù hợp với điều kiện thực tế của nhà máy.
5.2. Kiến nghị
Cần tiếp tục nghiên cứu và cải tiến công nghệ xử lý nước thải để nâng cao hiệu quả và giảm chi phí. Đồng thời, cần tăng cường quản lý và giám sát vận hành hệ thống để đảm bảo hiệu quả lâu dài.
