Bảng 1. Thành phần và tiêu chuẩn xả nước thải sản xuất bia ra nguồn nước mặt

Do có hàm lượng chất hữu cơ cao, cặn lơ lửng lớn, nước thải sản xuất bia gây mùi hôi thối, lắng cặn, giảm nồng độ oxy hoà tan trong nước nguồn khi tiếp nhận chúng. Mặt khác các muối nitơ, phốt pho... trong nước thải bia dễ gây hiện tượng phú dưỡng cho các thuỷ vực.

Nước thải nhà máy bia cần được xử lý sinh học, đảm bảo yêu cầu xả ra nguồn nước mặt theo quy định.

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải sản xuất bia

Các loại bể lọc kỵ khí là các loại bể kín, phía trong chứa vật liệu đóng vai trò như giá thể của vi sinh vật dính bám. Các giá thể làm bằng các loại vật liệu hình dạng, kích thước khác nhau, hoạt động như như vật liệu lọc. Các dòng nước thải có thể đi từ dưới lên hoặc trên xuống. Các chất hữu cơ được vi khuẩn hấp thụ và chuyển hoá để tạo thành CH4 và các loại chất khí khác. Các loại khí sinh học được thu gom tại phần trên bể. Khí CH4 và các loại khí sinh học tạo thành khác được thu hồi ở phía trên. Nước thải đưa vào bể có thể phân phối phía dưới hoặc phía trên theo sơ đồ hình dưới.

Bể lọc kỵ khí dòng chảy ngược            Bể lọc kỵ khí dòng chảy xuôi

Vật liệu lọc của bể lọc kỵ khí trong xử lý nước thải sản xuất bia là các loại cuội sỏi, than đá, xỉ, ống nhựa, tấm nhựa hình dạng khác nhau. Kích thước và chủng loại vật liệu lọc, được xác định dựa vào công suất công trình xử lý nước thải, hiệu quả khử COD, tổn thất áp lực nước cho phép, điều kiện cung cấp nguyên vật liệu tại chỗ... Các loại vật liệu lọc, cần đảm bảo độ rỗng lớn (từ 90-300 m3/m2 bề mặt bể). Tổng bề mặt của vật liệu lọc có vai trò quan trọng trong việc hấp thụ các chất hữu cơ. Vật liệu lọc nổi sử dụng trong các nghiên cứu triển khai tại trường Đại học Xây dựng là polyspirene, đường kính d=5-6 mm. Loại bể này được gọi là bể lọc ngược kị khí vật liệu nổi (Upflow Anaerobic Floating Blanket-UAFB). Đây là loại vật liệu lọc nhẹ, trọng lượng riêng nhỏ và có tổng bề mặt tiếp xúc lớn . Khi màng vi sinh vật dày, hiệu quả lọc nước thải giảm (tổn thất áp lực lọc tăng). Vật liệu lọc được rửa bằng phương pháp xả tức thời. Trong qúa trình rửa lọc, số lượng vi khuẩn hoạt tính của bể lọc kỵ khí dòng chảy ngược hao hụt ít. Mặt khác việc rửa lọc cũng đơn giản.

Bể lọc kỵ khí có một loạt ưu điểm như khả năng tách các chất bẩn hữu cơ (BOD) cao, thời gian lưu nước ngắn, vi sinh vật dễ thích nghi với nước thải, quản lý vận hành đơn giản, ít tốn năng lượng và dễ hợp khối với bể tự hoại và các công trình xử lý nước thải khác. Tuy nhiên cũng như các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học khác, thời gian đưa công trình vào hoạt động dài, bể thường hay bị sự cố tắc nghẽn, hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải ra khỏi bể lớn. Các loại vật liệu lọc có đặc tính kỹ thuật yêu cầu thường có giá thành cao.

Hệ thống xử lý nước thải bia

Hiện nay, nhu cầu tiêu thụ bia ngày càng tăng. Công nghiệp sản xuất bia tạo nên một lượng lớn nước thải xả vào môi trường. Các loại nước thải này chứa hàm lượng lớn các chất lơ lửng, COD và BOD và cần phải xử lý trước khi xả ra nguồn nước tiếp nhận. Nước thải bia có thể xử lý sinh học kết hợp hai bước kị khí và hiếu khí trong cùng một hệ thống. Đối với các nhà máy bia địa phương công suất nước thải hàng ngày từ vài trăm đến hàng nghìn m3 được xử lý trong hệ thống bể lọc ngược kị khí vật liệu nổi (Upflow Anaerobic Floating Blanket — UAFB) và bể aeroten hoạt động theo mẻ (Sequencing Batch Reactor — SBR) là hợp lý. Các kết quả quan trắc tại trạm xử lý nước thải Công ty môi trường Nhật Ý thiết kế, cho thấy hiệu quả khử BOD trong hệ thống này có thể đạt tới 95%. Ngoài ra, hệ thống này hoạt động ổn định, khả năng tự động hoá cao, giá thành hạ và hợp khối được công trình, tiết kiệm diện tích xây dựng.