Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản công suất 50m3/ngày”

MỤC LỤC NHIỆM VỤ TRANG PHỤ BÌA THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ LỜI MỞ ĐẦU 1 Chương 1. TỔNG QUAN NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN THỦY SẢN 2 1.1. TÌNH HÌNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN THỦY SẢN CỦA BÌNH ĐỊNH 2 1.2. GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN 3 1.2.1. Công nghệ chế biến thủy sản đông lạnh 3 1.2.1.1. Công nghệ chế biến thủy sản đông lạnh dạng tươi 3 1.2.1.2. Công nghệ chế biến thủy sản dạng chín 4 1.2.2. Công nghệ chế biến đồ hộp thủy sản 6 1.2.3. Công nghệ chế biến thủy sản tại Bình Định 8 1.2.3.1. Công nghệ chế biến cá đông lạnh các loại 8 1.3.2.2. Công nghệ sản xuất cá ngừ vằn sọc dưa hấp: 11 1.3. VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG CỦA NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN 14 1.3.1. Nước thải 14 1.3.1.1. Nước thải sản xuất 14 1.3.1.2. Nước thải sinh hoạt 14 1.3.2. Chất thải rắn 15 1.3.3. Khí thải 15 1.4. ĐẶC TRƯNG, TÍNH CHẤT VÀ THÀNH PHẦN CỦA NƯỚC THẢI NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN 16 1.4.1. Đặc trưng nước thải thủy sản 16 1.4.2. Thành phần nước thải 16 1.4.3. Tính chất nước thải 17 1.4.4. Tác động của nước thải đến môi trường 17 Chương 2. TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT CHẾ BIẾN THỦY SẢN 18 2.1. TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 18 2.1.1. Phương pháp xử lý cơ học 18 2.1.1.1. Song chắn rác 18 2.1.1.2. Thiết bị nghiền rác 19 2.1.1.3. Bể lắng cát 20 2.1.1.4. Bể điều hòa 21 2.1.1.5. Bể lắng 22 2.1.2. Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý 24 2.1.2.1. Keo tụ, tạo bông 24 2.1.2.2. Tuyển nổi 25 2.1.3. Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học 26 2.1.4. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 27 2.1.4.1. Xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên. 27 2.1.4.2. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo 29 2.2. MỘT SỐ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CHẾ BIẾN THẢI THỦY SẢN ĐƯỢC ÁP DỤNG TẠI BÌNH ĐỊNH 35 2.2.1. Hệ thống xử lý nước thải tập trung làng nghề chế biến hải sản khô xuất khẩu Mỹ An 35 2.2.2. Hệ thống xử lý nước thải công ty TNHH Thủy sản An Hải 37 Chương 3. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT CHẾ BIẾN THỦY SẢN 39 3.1. PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 39 3.1.1. Thông số thiết kế 39 3.1.2. Cơ sở lựa chọn công nghệ 39 3.1.2.1. Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ dựa vào các yếu tố sau 39 3.1.2.2. Cơ sở đề xuất phương án 40 Chương 4. TÍNH TOÁN CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH 44 4.1. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN 44 4.2. SONG CHẮN RÁC 44 4.3. BỂ THU GOM 47 4.4. BỂ ĐIỀU HÒA 48 4.5. BỂ ANOXIC 52 4.6. BỂ AEROTANK 55 4.7. BỂ LẮNG SINH HỌC 62 4.8. BỂ KHỬ TRÙNG 65 4.9. BỂ CHỨA BÙN 66 Chương 5. TÍNH TOÁN KINH PHÍ 68 5.1. CHI PHÍ ĐẦU TƯ 68 5.1.1. Chi phí xây dựng 68 5.1.2. Chi phí đầu tư trang thiết bị 68 5.2. CHI PHÍ QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH 70 5.2.1. Chi phí điện năng 70 5.2.2. Chi phí hóa chất 70 5.2.3. Chi phí công nhân 71 5.2.4. Chi phí sửa chữa và bảo dưỡng 71 KẾT LUẬN 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ

TRANG PHỤ BÌA

THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPLỜI CẢM ƠN

Chương 1 TỔNG QUAN NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN THỦY SẢN 2

1.1 TÌNH HÌNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN THỦY SẢN CỦA BÌNH ĐỊNH 2

1.2 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN 3

1.2.1 Công nghệ chế biến thủy sản đông lạnh 3

1.2.1.1 Công nghệ chế biến thủy sản đông lạnh dạng tươi 3

1.2.1.2 Công nghệ chế biến thủy sản dạng chín 4

1.2.2 Công nghệ chế biến đồ hộp thủy sản 6

1.2.3 Công nghệ chế biến thủy sản tại Bình Định 8

1.2.3.1 Công nghệ chế biến cá đông lạnh các loại 8

1.3.2.2 Công nghệ sản xuất cá ngừ vằn sọc dưa hấp: 11

1.3 VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG CỦA NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN 14

1.3.1 Nước thải 14

1.3.1.1 Nước thải sản xuất 14

1.3.1.2 Nước thải sinh hoạt 14

1.4.4 Tác động của nước thải đến môi trường 17

Chương 2 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤTCHẾ BIẾN THỦY SẢN 18

2.1 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 18

2.1.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý 24

2.1.2.1 Keo tụ, tạo bông 24

2.1.2.2 Tuyển nổi 25

2.1.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học 26

2.1.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 27

2.1.4.1 Xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên 27

2.1.4.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo 29

2.2 MỘT SỐ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CHẾ BIẾN THẢI THỦYSẢN ĐƯỢC ÁP DỤNG TẠI BÌNH ĐỊNH 35

2.2.1 Hệ thống xử lý nước thải tập trung làng nghề chế biến hải sản khô xuất khẩuMỹ An 35

2.2.2 Hệ thống xử lý nước thải công ty TNHH Thủy sản An Hải 37

Chương 3 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT CHẾBIẾN THỦY SẢN 39

3.1 PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 39

3.1.1 Thông số thiết kế 39

3.1.2 Cơ sở lựa chọn công nghệ 39

3.1.2.1 Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ dựa vào các yếu tố sau 39

3.1.2.2 Cơ sở đề xuất phương án 40

Chương 4 TÍNH TOÁN CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH 44

Chương 5 TÍNH TOÁN KINH PHÍ 68

5.1 CHI PHÍ ĐẦU TƯ 68

5.2.3 Chi phí công nhân 71

5.2.4 Chi phí sửa chữa và bảo dưỡng 71

KẾT LUẬN 72

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU

BOD : Nhu cầu oxi sinh học (Biological Oxygen Demand)

BTCT : Bê tông cốt thép

BTNMT : Bộ Tài nguyên Môi trường

COD : Nhu cầu oxi hóa học (Chemical Oxygen Demand)

DO : Oxy hoà tanĐHQG : Đại học quốc gia

HTXLNT : Hệ thống xử lý nước thải

MLSS : Hỗn dịch chất rắn lơ lửng (Mixed Liquor Suspended Solids)

MLVSS : Hỗn dịch chất rắn lơ lửng dễ bay hơi (Mixed Liquor Volatile

Suspended Solids)

NXB : Nhà xuất bản

QCVN : Quy chuẩn Việt NamSCR : Song chắn rác

SS : Chất rắn lơ lửng (suspended Solids)

TCVN : Tiêu chuẩn Việt NamTNHH : Trách nhiệm hữu hạnVSV : Vi sinh vật

XK : Xuất khẩu

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Lượng chất thải rắn phát sinh trong chế biến thủy sản đông lạnh [1] 15

Bảng 2.1 Ưu nhược điểm của các bể lắng 24

Bảng 2.2 Ứng dụng quá trình xử lý hóa học 26

Bảng 3.1 Các thông số đầu vào của hệ thống xử lý nước thải 39

Bảng 4.1 Các thông số thiết kế song chắn rác 46

Bảng 4.2 Tổng hợp tính toán bể thu gom 48

Bảng 4.3 Tổng hợp tính toán bể điều hoà 51

Bảng 4.4 Hiệu suất xử lý của bể điều hoà 52

Bảng 4.5 Tổng hợp tính toán bể Anoxic 55

Bảng 4.6 Các thông số thiết kế bể Aerotank 61

Bảng 4.7 Các thông số thiết kế bể lắng 2 65

Bảng 4.8 Thông số xây dựng bể khử trùng 66

Bảng 5.1 Dự kiến chi phí xây dựng hệ thống xử lý 68

Bảng 5.2 Dự kiến chi phí trang thiết bị 68

Bảng 5.3 Dự điện năng tiêu thụ trong ngày 70

Bảng 5.4 Dự tính chi phí hóa chất 70

DANH MỤC HÌNH V

Hình 1.1 Sơ đồ quy trình chế biến đông lạnh dạng tươi [1] 3

Hình 1.2 Sơ đồ qui trình công nghệ chế biến thủy sản đông lạnh dạng chín [1] 5

Hình 1.3 Sơ đồ qui trình công nghệ chế biến đồ hộp thủy sản [1] 7

Hình 1.4 Công nghệ chế biến cá đông lạnh các loại 8

Hình 1.5 Công nghệ sản xuất cá ngừ vằn sọc dưa hấp 11

Hình 2.1 Cấu tạo song chắn rác [2] 19

Hình 2.2 Cấu tạo thiết bị nghiền rác [3] 19

Hình 2.3 Cấu tạo bể lắng cát [4] 20

Hình 2.4 Ảnh minh họa bể điều hòa [5] 21

Hình 2.5 Ảnh minh họa bể lắng đứng [6] 22

Hình 2.6 cấu tạo bể lắng ngang[7] 23

Hình 2.7 Ảnh minh họa bể lắng ly tâm [7] 23

Hình 2.8 Cấu tạo của bể keo tụ tạo bông [8] 25

Hình 2.9 cấu tạo bể tuyển nổi [9] 26

Hình 2.10 Ảnh minh họa hồ sinh học [10] 28

Hình 2.11.Ảnh minh họa cánh đồng tưới, bãi lọc [11] 29

Hình 2.12 Ảnh minh họa bể anoxic [12] 30

Hình 2.18 Sơ đồ xử lý nước thải thủy sản An Hải 37

Hình 3.1 Sơ đồ qui trình hệ thống xử lý nước thải thủy sản 41

Chương 1 TỔNG QUAN NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾNTHỦY SẢN

1.1 TÌNH HÌNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN THỦY SẢN CỦA BÌNH ĐỊNH

Bình Định là tỉnh có tiềm năng về kinh tế biển với chiều dài bờ biển 134 km, vùnglãnh hải 2.500 km2, vùng đặc quyền kinh tế 40.000 km2, có các cảng cá Nhơn Châu,Quy Nhơn, Tam Quan, Đề Gi và khu vực đậu tàu thuyền Tam Quan

Ngoài ra, nguồn lợi thủy sản ở vùng biển Bình Định đang dạng và phong phú vớitrên 500 loài cá, trong đó có 38 loài có giá trị kinh tế Tỉ trọng cá nổi chiếm 65% vớitrữ lượng khoảng 38.000 tấn, khả năng khai thác 21.000 tấn Tỉ lệ các đáy chiếm 35%với trữ lượng 22.000 tấn, khả năng khai thác là 11.000 tấn Tôm biển có 20 loài với trữlượng khoảng 1.000 - 1.500 tấn.

Bình Định đang dẫn đầu về số lượng tàu khai thác xa bờ ở biển Đông Toàn tỉnhhiện có 7.339 tàu cá với tổng công suất 980.838 CV, trong đó có dưới 90 CV khai thácven bờ, vùng lộng có 4.592 chiếc (chiếm 63%), tàu cá người từ 90 CV trở lên khaithác xa bờ có 2.747 chiếc (chiếm 37%).

Cơ sở chế biến thủy sản nội địa và xuất khẩu toàn tỉnh có hơn 344 cơ sở chế biến.Trong đó có hơn 339 là sơ sở sản xuất chế kinh doanh thủy sản nội địa vừa và nhỏ, cáccơ sở sản xuất truyền thống tập trung chủ yếu ở thành phố Quy Nhơn và các huyện venbiển của tỉnh Các nhà máy chế biến đông lạnh thủy sản công nghiệp của các doanhnghiệp Công ty CP thủy sản Bình Định, Công ty CP đông lạnh Quy Nhơn, Công tyTNHH thực phẩm xuất nhập khẩu Lam Sơn, Công ty CP thủy sản Hoài Nhơn, các nhàmáy xuất khẩu này chủ yếu chế biến các mặt hàng tôm, cá đông lạnh với công suất sảnxuất 11.500 tấn/năm.

Sản lượng khai thác toàn tỉnh 6 tháng đầu năm đạt 117.256 tấn Tăng 5,2% so vớicùng kỳ trong đó sản lượng cá đạt 104.598 tấn, tôm đạt 374 tấn, các loại thủy sản khác12.254 tấn Sản lượng nuôi trồng tăng 15,4% so với cùng kỳ, đạt 4.324 tấn trong đósản lượng nuôi tôm đạt 3.135 tấn

Mục tiêu đến năm 2020, tốc độ tăng trưởng giá trị sản xuất thủy sản bình quân đạt7 - 7,5%/năm cơ cấu giá trị sản xuất, khai thác chiếm 80%, nuôi trồng chiếm 15% vàdịch vụ thủy sản chiếm 5%, sản lượng khai thác thủy sản đạt 185.000 tấn, giảm tổnthất sản phẩm sau khai tác xuống dưới 10%, giá trị kinh ngạch xuất khẩu đạt 150 triệuUSD, sản lượng nuôi trồng tăng bình quân 10%/năm tỉ lệ sản phẩm tăng 60 - 70%.

Sự phát triển mạnh mẽ về số lượng và quy mô sản xuất đã ảnh hưởng, tác độngxấu đến môi trường và đời sống của người dân xung quanh các cơ sở sản xuất thủysản Sản xuất càng phát triển tự phát thiếu chiều sâu thì áp lực về vấn đề môi trường

ngày càng cao, đòi hỏi trách nhiệm đối với vấn đề bảo vệ môi trường của nhà sản xuất,nhà quản lý môi trường ngày càng lớn.

Quy trình công nghệ chế biến thủy sản ở Bình Định chủ yếu là tạo ra các sản phẩmnhư đông lạnh, đồ hộp, sấy khô, nước mắm.

1.2 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN1.2.1 Công nghệ chế biến thủy sản đông lạnh

1.2.1.1 Công nghệ chế biến thủy sản đông lạnh dạng tươi

Hình 1.1 Sơ đồ quy trình chế biến đông lạnh dạng tươi [1]

NướcMôi chất lạnh

Nước thải Chất thải rắn

Chất thải rắn

Sản phẩm có kim loạiBao bì hỏng

Nước thải

Hơi tác nhân lạnh rò rỉNước thải

Nước thải Nước thải Nước thải Xử lý

 Thuyết minh

- Nguyên liệu: Nguyên liệu được thu mua từ đại lý đã được ký hợp đồng trước,được vận chuyển đến nhà máy bằng xe lạnh hoặc xe bảo ôn, khi vào nhà máy nhânviên Q.C thực hiện việc kiểm tra lô hàng như sau: kiểm tra sự phù hợp của hồ sơ tàu,hồ sơ vận chuyển, tình trạng vệ sinh dụng cụ, lượng đá bảo quản trên phương tiện vậnchuyển, đo nhiệt độ, đánh giá cảm quan, kích cỡ Chỉ nhận những lô hàng đạt yêu cầuvề chất lượng và có hồ sơ tàu, hồ sơ vận chuyển phù hợp

- Rửa: Rửa bằng vòi nước chảy, làm sạch các tạp chất Rửa lại bằng nước lạnh 50Ccó pha 50ppm chlorine.

- Xử lý: Thủy sản được xử lý theo từng loại khác nhau (loại bỏ nội tạng, cắt đầu,loại bỏ vảy, vây, ).

- Rửa: Rửa sạch thủy sản bằng nước 50C có pha 20ppm chlorine và 3% muối ăn đểlàm sạch độ nhớt.

- Phân cỡ: Phân theo kích cỡ và trọng lượng của từng loại thủy sản.- Rửa: Rửa lại bằng nước lạnh 50C có pha 10ppm chlorine.

- Sau khi rửa sạch và ráo nước sẽ được cân và xếp vào khuôn theo kích cửa và loạithủy sản đáy khuôn có lót lớp PE.

- Cấp đông: Sản phẩm sau khi được xếp vào khuôn sẽ được đưa vào cấp đông,nhiệt độ cáp đông cho các loại thủy sản nằm trong khoảng 360C ÷ -400C.

- Tách khuôn, mạ băng: Tách khuôn trong nước lạnh, sạch thao tác nhanh để tránhlàm tăng nhiệt độ của thủy sản Mạ băng thủy sản trong nước lạnh +10C có pha 5ppmchlorine.

- Đóng túi PE: mỗi kích cỡ chủng loại đưa vào bao PE theo từng loại, cỡ riêng biệt.- Rà kim loại: kiểm tra có kim loại trong sản phẩm hay không

- Đóng gói, bảo quản: đóng vào các thùng carton theo khối lượng khác nhau vàhàng được bảo quản trong kho lạnh nhiệt độ khoảng -250C.

1.2.1.2 Công nghệ chế biến thủy sản dạng chín

Các sản phẩm thuỷ sản đông lạnh có qua xử lý nhiệt chủ yếu là các sản phẩm từtôm, mực, nghêu, bạch tuộc Thiết bị dùng để chế biến các sản phẩm này giống nhưchế biến các sản phẩm thuỷ sản tươi đông lạnh nhưng cần phải có thêm thiết bị gianhiệt như nồi hơi, băng chuyền luộc…

Hình 1.2 Sơ đồ qui trình công nghệ chế biến thủy sản đông lạnh dạng chín [1]

- Luộc: Đưa khay vào tủ luộc với thao tác nhanh Khi xếp đầy đóng cửa tủ, mở valhơi để dòng hơi nóng chạy vào luộc và ghi thời gian luộc.

- Làm mát, xử lý: Các khay luộc xếp trên kệ và dùng quạt công nghiệp thổi để giảinhiệt Xử lý dùng dao cạo sạch da hoặc vỏ thủy sản (Thao tác nhẹ).

- Xếp khuôn: Xếp rời theo từng cỡ, đáy khuôn lót miếng PE để tránh cháy lạnh.Nước

khuônChất khử

Nước Nước Nước

Đóng gói, bảo quản Chất thải rắnDò kim loại Sản phẩm có

kim loại

Tách khuôn, mạ băng Nước thải

Làm mát, xử lý Nước thảiChất thải rắnLuộc Khí thảiChất thải rắnPhân loại, rửa nguyên liệu Nước thải

Nước thảiChất thải rắnTiếp nhận nguyên liệu

Nguyên liệu

- Cấp đông: Chạy tủ trước 30 phút nhằm hạ nhiệt độ xuống khỏang -200C Sau đóxếp các khuôn ngay ngắn vào tủ Thời gian chạy đông ≤ 4h Nhiệt độ tủ đông ≤ -400C.Nhiệt độ tâm sản phẩm ≤ -180C.

- Tách khuôn, mạ băng: Sau khi cấp đông, tiến hành tách khuôn cho thành phẩm rakhỏi khuôn, tách khuôn trong nước lạnh, sạch thao tác nhanh để tránh làm tăng nhiệtđộ Mạ băng thủy sản trong nước lạnh +10C.

- Đóng PE: đóng thành phẩm bỏ trong túi PE và dán kín miếng túi.- Dò kim loại: kiểm tra kim loại trong thành phẩm.

- Bao gói, bảo quản: Thành phẩm được đóng vào thùng carton, trọng lượng10kg/thùng hoặc theo yêu cầu khách hàng Thùng hàng bảo quản trong kho lạnh vàxếp hàng đúng theo yêu cầu kỹ thuật.

1.2.2 Công nghệ chế biến đồ hộp thủy sản

 Thuyết minh

- Nguyên liệu được thu mua từ đại lý đã được ký hợp đồng trước, được vận chuyểnđến nhà máy bằng xe lạnh hoặc xe bảo ôn, khi vào nhà máy nhân viên Q.C thực hiệnviệc kiểm tra lô hàng như sau: kiểm tra sự phù hợp của hồ sơ tàu cá, hồ sơ vận chuyển,tình trạng vệ sinh dụng cụ, lượng đá bảo quản trên phương tiện vận chuyển, đo nhiệtđộ thân cá, đánh giá cảm quan, kích cỡ Chỉ nhận những lô hàng đạt yêu cầu về chấtlượng và có hồ sơ tàu cá, hồ sơ vận chuyển phù hợp Sau đó cân lượng đem vào chếbiến.

- Xử lý sơ bộ: Rửa để loại bỏ tạp chất và hạn chế vi sinh vật bám dính trên nguyênliệu trong quá trình đánh bắt (Chlorine ≤ 30 ppm), bảo quản vận chuyển Sau đó tiếnhành cắt đầu cá được vuốt sạch nước và đá bám trên thân cá rồi chuyển lên bàn Đặt cálên thớt nhựa, dùng dao bén cắt ngang mang cá và đầu cá ra khỏi thân Lấy nội tạng rakhỏi bụng cá Dùng nước đá lạnh có nhiệt độ ≤ 5oC, chlorine ≤ 5ppm để rửa cá Sửdụng thiết bị rửa liên tục (Thay nước liên tục) nhằm loại bỏ tạp chất và vi sinh vậtbám dính trên thân cá Sau đó để ráo

- Sau khi xử lý sơ bộ cá được tiến hành ngâm vào dung dịch muối Tiến hành xếprời từng con trên khuôn có khoan lỗ Để đảm bảo hình dạng cá không được xếp chồnglên Đưa khay cá vào tủ hấp với thao tác nhanh Khi xếp đầy đóng cửa tủ, mở val hơiđể dòng hơi nóng chạy vào hấp cá và ghi thời gian hấp Tiến hành đưa sản phẩm vàotrong hộp và cho nước sốt vào sau đó ghép nắp giúp cách ly thực phẩm khỏi các tácnhân gây hư hỏng, do đó đồ hộp có thể bảo quản trong thời gian dài mà không bị hưhỏng.

- Thanh trùng: Quá trình thanh trùng nhằm tiêu diệt các vi sinh vật, kéo dài thờigian bảo quản, tăng phong vị và làm nhừ kết cấu của thực phẩm, đảm bảo an toàn cho

người sử dụng Sau khi thanh trùng băng tải sẽ chuyển các hộp đến hệ thống làmnguội.

- Làm nguội: Sau khi đã nguội các lon sẽ được làm nguội bằng nước.

- Dán nhãn, đóng thùng: Tiến hành dán nhãn và đóng thùng carton đưa ra thành

Hình 1.3 Sơ đồ qui trình công nghệ chế biến đồ hộp thủy sản [1]

Cá Cá không đạt chất lượng

Xử lý sơ bộ Nước thải Chất thải rắn

Ngâm dung dịch muối Nước thải

Nước NaCl

NướcNăng lượng

Nước sốt

Hơi nước

Nhãn, bao bì

1.2.3 Công nghệ chế biến thủy sản tại Bình Định

1.2.3.1 Công nghệ chế biến cá đông lạnh các loại

Hình 1.4 Công nghệ chế biến cá đông lạnh các loại

(Nguồn Cty TNHH An Hải)

Xuất khẩu

 Thuyết minh quy trình sản xuất chế biến mặt hàng cá đông lạnh các loại

Nhiệt độ nguyên liệu: -18oC

Nguyên liệu phải tươi tốt, nguyên vẹn,không có mùi hôi Rửa bằng nước đá 0oCđưa vào nhà máy sản xuất hoặc bảo quảnlại

Dạng nguyêncon, bỏ nội tạng

Nhiệt độ trung tâmcá < -15oC

Chế biến: Cá được cắt đầu đuôi, bỏ hết nộitạng sạch sẽ Phải tiến hành rửa thật nhanhchóng không quá 2 phút/con để tránh chocá bị chảy nước Nhiệt độ sau khi rửa phảiđạt < -15oC Sau đó cấp đông, mạ băng,bao gói Mỗi con cho vào một túi PE dùngbăng keo buộc kín miệng túi sau đó chovào bao, bảo quản.

Nhiệt độ kho lạnh bảo quản < -18oC

3 Fillet, loin, chunk

Nhiệt độ nguyên liệu: -10oC

Thời gian chế biến: không quá 45 phút trên 01 đơn vị sản phẩm

- Rửa nguyên liệu bằng nước đá lạnh 0oC- Xử lý sơ bộ, cưa ra làm 4 loin, sau đóbào để lấy sạch nội tạng, rửa, ra da, lấymáu bầm, xương, chỉnh hình.

- Loại bỏ gân, xương, lườn bụng, bỏ lườn.- Phân size, rửa sạch các vụn cá còn sótlại, sau đó dùng giấy chuyên dụng hoặcmouse lau ráo nước, sau đó xếp vào mâmngay ngắn, lên hàng chờ cấp đông, mạbăng, bao gói, bảo quản thành phẩm.- Đưa từng loin qua máy dò kim loại đểkiểm tra phát hiện và loại bỏ những miếngcó mảnh kim loại dính vào, sau khi dò kimloại sẽ được cho vào túi PE, mỗi loin mộttúi sau đó đóng vào thùng carton theo yêucầu của khách hàng Sản phẩm được bảoquản trong kho lạnh, nhiệt độ kho -20oC+/-2oC

4 Cắt steak, portion, cube, lát

Sử dụng máy cưa chuyên dùng

Các công đoạn chế biến chính: xử lý sơbộ, rửa, fillet (loin), ra da, lấy máu bầm,chỉnh hình, lau cá, lên hàng, cấp đông, mạ

5 Phân size Cân điện tử +/- 01

gram Phân size theo yêu cầu6 Hút chân

không Bảo đảm kín, chặt Cách ly sản phẩm với không khí7 Cấp đông,

đóng gói Theo yêu cầu của khách hàng mua

1.3.2.2 Công nghệ sản xuất cá ngừ vằn sọc dưa hấp:

Tiếp nhận nguyên liệu

Rửa 1Phân cỡ/loại Bảo quản Cân 1

Sơ chế Rửa 2 (bỏ đầu, lấy sạch nội tạng)

Rửa 3

Lên khay

Cân 2 Hấp Làm nguội

Xử lý (lấy da)

Tách thịt (tách loin, bỏ máu bầm) Phân cỡ/loại

Hình 1.5 Công nghệ sản xuất cá ngừ vằn sọc dưa hấp

(Nguồn Cty TNHH An Hải)

 Thuyết minh sơ đồ công nghệ sản xuất cá ngừ vằn sọc dưa hấp

Nhiệt độ thân cá ≤ 4 oCTrọng lượng mỗi con từ0,7 – 8 kg

Nguyên liệu được thu mua từ đại lý đã được kýhợp đồng trước, được vận chuyển đến nhà máybằng xe lạnh hoặc xe bảo ôn, khi vào nhà máynhân viên Q.C thực hiện việc kiểm tra lô hàngnhư sau: kiểm tra sự phù hợp của hồ sơ tàu cá,hồ sơ vận chuyển, tình trạng vệ sinh dụng cụ,lượng đá bảo quản trên phương tiện vận chuyển,đo nhiệt độ thân ca, đánh giá cảm quan, kích cỡ.Chỉ nhận những lô hàng đạt yêu cầu về chấtlượng và có hồ sơ tàu cá, hồ sơ vận chuyển phùhợp Sau đó cân lượng đem vào bảo quản hoặcchế biến.

Rửa 1 Nhiệt độ thân cá ≤ 4oC

Nhiệt độ nước rửa ≤ 5 oC Rửa để loại bỏ tạp chất và hạn chế vi sinh vậtbám dính trên nguyên liệu trong quá trình đánhbắt (Chlorine ≤ 30 ppm), bảo quản vận chuyển.Phân

cỡ/loại Nhiệt độ thân cá ≤ 4

oC Dùng cân đã được hiệu chuẩn để phân theo cáccỡ theo từng loại (Độ tươi) như: 0,7 – 1,9 kg; 2– 4 kg; 4 – 8 kg

Cân 1 Nhiệt độ thân cá ≤ 4oC Sau khi rửa và phân cỡ/loại ta tiến hành cânnhằm để lấy chính xác khối lượng nguyên liệunhận vào từng cỡ/loại.

Nhiệt độ bảo quản ≤ 4oCThời gian bảo quản ≤ 12 h

Nguyên liệu khi chưa được chế biến ngay thìđược đưa vào bảo quản trong các thùng cáchnhiệt bằng phương pháp muối đá lạnh theo tỉ lệcá/đá là: 1/1

Rửa 2 Nhiệt độ thân cá ≤ 4oC

Nhiệt độ nước rửa ≤ 5 oC Rửa để loại bỏ tạp chất và hạn chế vi sinh vậtbám dính trên nguyên liệu trong quá trình bảoquản (Chlorine ≤ 10 ppm).

Sơ chế(Cắtđầu,lấysạchnộitạng )

Nhiệt độ bán thành phẩm ≤4oC

Nhiệt độ bán thành phẩm≤ 4oC

* Cắt đầu:

Cá được vuốt sạch nước và đá bám trên thân cárồi chuyển lên bàn Đặt cá lên thớt nhựa, dùngdao bén cắt ngang mang cá và đầu cá ra khỏithân.

Thời gian hấp 45 – 60 phút

Đưa khay cá vào tủ hấp với thao tác nhanh Khixếp đầy đóng cửa tủ, mở val hơi để dòng hơinóng chạy vào hấp cá và ghi thời gian hấp.Làm

nguội Nhiệt độ bán thành phẩm30 – 35oC Các khay cá hấp xếp trên kệ và dùng quạt côngnghiệp thổi để giải nhiệt cáXử lý Nhiệt độ bán thành phẩm

Phân cỡ theo quy cách đơn đặt hàng 0,25 – 0,5kg; 0,5 – 1,5kg; trên 1,5kg

Thời gian cấp đông ≤ 4hNhiệt độ trung tâm sảnphẩm lúc kết thúc quátrình cấp đông ≤ -18oC

Chạy tủ trước 30 phút nhằm hạ nhiệt độ xuốngkhỏang –20oC Sau đó xếp các khay cá ngayngắn vào tủ Thời gian chạy đông ≤ 4 h Nhiệtđộ tủ đông ≤ -40oC Nhiệt độ tâm sản phẩm≤ -18oC.

gói -Nhiệt độ sản phẩm≤ -8oCThời gian từ lúc ra tủ đếnkhi nhập kho ≤ 30 phút.

Bán thành phẩm bỏ trong túi PE và dán kínmiếng túi

quản Nhiệt độ kho lạnh ≤ -20 oCNhiệt độ thành phẩm≤ -18oC

Cá được đóng vào thùng carton, trọng lượng10kg/thùng hoặc theo yêu cầu khách hàng.Thùng hàng bảo quản đúng nơi quy định và xếphàng đúng theo yêu cầu kỹ thuật.

hàng Nhiệt độ thành phẩm ≤ -18oC Sản phẩm được phân phối và vận chuyển bằngxe lạnh hoặc container lạnh.

1.3 VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG CỦA NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN

Những ảnh hưởng đến môi trường của ngành công nghiệp chế biến thủy sản đượcxác định từ các loại chất thải như: Chất thải rắn, nước thải, hơi khí độc, bụi, tiếng ồn.

Nguồn phát sinh chất thải của ngành công nghiệp chế biến thủy sản không chỉ phụthuộc vào loại hình chế biến (Đông lạnh, đồ hộp, hàng khô, bột cá ) mà còn phụthuộc vào rất nhiều yếu tố như: Qui mô sản xuất, sản phẩm chính, yêu cầu thành phẩm,nguyên liệu đầu vào, trình độ công nghệ sản xuất sản phẩm, trình độ tổ chức quản lýsản xuất

1.3.1.1 Nước thải sản xuất

Đây là loại nước thải chiếm phần lớn trong lưu lượng thải và có mức độ ô nhiễmcao, nó bao gồm:

Công đoạn tiếp nhận và bảo quản nguyên liệu: lượng nước thải chảy ra từ côngđoạn này do lượng đá ướp nguyên liệu chảy ra.

Công đoạn rửa sơ bộ.

Công đoạn rửa, làm ráo nguyên liệu sau khi cắt bỏ nội tạng và những phần khôngcần thiết.

Công đoạn lạnh đông sản phẩm, ra khuôn sản phẩm sau khi đông lạnh: lượng nướcthải từ quá trình lạnh đông sản phẩm do làm mát và phá băng Lượng nước này khôngchứa nhiều chất bẩn do đó không cần xử lý

Ra khuôn sản phẩm sau khi đông lạnh: lượng nước thải sinh ra do quá trình táchsản phẩm ra khỏi khuôn sau khi làm lạnh.

Ngoài ra nước thải còn tạo ra từ các quá trình khác:

- Từ quá trình rửa thiết bị, nhà xưởng, dụng cụ chứa nguyên liệu và sản phẩm.- Từ quá trình làm nguội máy móc và phá băng ở các dàn lạnh.

1.3.1.2 Nước thải sinh hoạt

Nước thải ngoài việc phát ra từ hoạt động của cơ sở sản xuất còn có nước thải sinhhoạt Nước thải chứa một lượng lớn các chất hữu cơ, SS, N, P …

- Đầu, vỏ, chân tôm trong chế biến tôm.

- Đầu, da, xương, vây, vẩy và nội tạng cá trong chế biến cá.- Nội tạng, da, mai trong chế biến nhuyễn thể…

Trong đó phế thải trong chế biến cá, tôm chiếm tỷ lệ lớn nhất thể hiện.

Bảng 1.1 Lượng chất thải rắn phát sinh trong chế biến thủy sản đông lạnh [1]

Lượng khí thải của các xí nghiệp chế biến đông lạnh thường không đáng kể nằmtrong giới hạn cho phép Thành phần của chúng bao gồm: SO2, CO2, NO2, NH3, H2S

Mùi hôi tanh là mùi đặc trưng của các xí nghiệp chế biến thủy sản, nó là sự tổnghợp của nhiều loại mùi khác nhau: Mùi của nguyên liệu thủy sản, mùi sinh ra trongquá trình phân hủy kị khí hoặc hiếu khí của các hợp chất hữu cơ có trong bán thànhphẩm và phế thải, hoặc lẫn trong nước thải Thành phần của khí thải gây mùi hôi tanhchủ yếu là mùi của các hợp chất hữu cơ, bao gồm: Trimetylamin, dimetylamin,metylamin, mecaptan, H2S, NH3, CO2.

Mùi khử trùng được dùng sau công đoạn tẩy rửa Chất khử trùng được dùng choviệc khử trùng các trang thiết bị sản xuất, rửa nguyên liệu hoặc bán thành phẩm.

1.4 ĐẶC TRƯNG, TÍNH CHẤT VÀ THÀNH PHẦN CỦA NƯỚC THẢINGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN

1.4.1 Đặc trưng nước thải thủy sản

Trong nước thải thủy sản thường chứa nhiều vụn thịt và ruột của các loài thủy sản,các mảnh vụn này thường dễ lắng và dễ phân hủy gân nên mùi hôi tanh

Lưu lượng của các cơ sở sản xuất, chế biến thủy sản khác nhau phụ thuộc vàonguyên liệu, sản phẩm, công nghệ sản xuất và giải pháp quản lý.

1.4.2 Thành phần nước thải

 Các chất hữu cơ

Các chất hữu cơ chứa trong nước thải chế biến thủy sản dễ bị phân hủy Trongnước thải chứa các chất như cacbonhydrat, protein, nito, photpho khi xả vào nguồnnước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do VSV sử dụng oxy hòa tan đểphân hủy các chất hữu cơ Nồng độ oxy hòa tan dưới 50% bão hòa có khả năng gâyảnh hưởng tới sự phát triển của tôm, cá Oxy hòa tan giảm không chỉ gây suy thoái tàinguyên thủy sản mà còn làm giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước, dẫn đếngiảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp.

 Chất rắn lơ lửng

Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, nó hạn chế độ sâu tầng nướcđược ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo, rong rêu chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinhđồng thời gây tác hại về mặt cảm quan (Tăng độ đục của nước) và gây bồi lắng lòngsông cản trở sự lưu thông nước và tàu bè.

 Chất dinh dưỡng

Nồng độ các chất nito, photpho cao dẫn đến sự phát triển bùng nổ các loại tảo, đếnmức độ giới hạn tảo sẽ chết và phân hủy gây nên hiện tượng thiếu oxy Nếu nồng độoxy giảm tới không, làm cho hiện tượng thủy vực chết ảnh hưởng tới chất lượng nước.Ngoài ra, các loài tảo nổi trên mặt nước tạo thành lớp màng khiến cho bên dưới khôngcó ánh sáng, quá trình quang hợp của các thực vật tầng dưới bị ảnh hưởng Tất cả cáchiện tượng trên gây tác động xấu đến chất lượng nước, ảnh hưởng tới hệ thủy sinh,nghề nuôi trồng thủy sản, du lịch và cấp nước.

Amoniac rất độc cho tôm, cá dù ở nồng độ rất nhỏ Nồng độ làm chết tôm, cá từ1,2 – 3 mg/l Tiêu chuẩn chất lượng nước nuôi trồng thủy sản của nhiều quốc gia yêucầu nồng độ amoniac không vượt quá 1 mg/l

 Vi sinh vật

Các VSV đặc biệt là vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán trong nguồn nước lànguồn ô nhiễm đặc biệt, con người trực tiếp sử dụng nguồn nước nhiễm bẩn hay quacác nhân tố lây bệnh sẽ truyền dẫn các bệnh dịch cho người như bệnh lỵ, thương hàn,bại liệt, nhiễm khuẩn đường tiết niệu, tiêu chảy cấp tính.

1.4.3 Tính chất nước thải

Nước thải từ quá trình tiếp nhận và chế biến sản phẩm thường có màu nâu xám dosự phân hủy của các nucleoprotein, photphat với mùi đặc trưng của quá trình thối rửa,do các loại vi khuẩn yếm khí ký sinh sống ở trong cơ thể và các loài vi khuẩn hiếu khísống ở da và mang cá phân giải các loại axit amin thành các chất gây mùi như H2S,CH4, NH3… Tùy thuộc vào chủng loại sản phẩm mà mùi có thể dao động từ mùi nhẹđến nặng Đặc biệt là nước thải từ các quá trình chế biến như tôm, mực và bạch tuộccó mùi rất nặng.

Màu sắc của nước thải thay đổi theo sản phẩm chính chế biến trong ngày Màunước thải từ ít màu đến màu rất đậm Riêng nước thải tại các bể tập trung thường cómàu xám đến đen do quá trình tự phân hủy các hợp chất hữu cơ bởi các nhóm mennhư: proteaza, lipaza, polipeptid và các aminoaxit Nên nước thải chế biến thủy sản cóhàm lượng các chất ô nhiễm cao nếu không được xử lý sẽ gây ô nhiễm các nguồn nướcmặt và nước ngầm trong khu vực.

1.4.4 Tác động của nước thải đến môi trường

Nước thải thủy sản có hàm lượng các chất ô nhiễm cao nếu không được xử lý sẽgây ô nhiễm các nguồn nước mặt và nước ngầm trong khu vực.

Đối với nước ngầm tầng nông, nước thải chế biến thủy sản có thể thấm xuống đấtvà gây ô nhiễm nước ngầm Các nguồn nước ngầm nhiễm các chất hữu cơ, chất dinhdưỡng, vi trùng rất khó để xử lý nước sạch cấp nước cho sinh hoạt.

Đối với các nguồn nước mặt, các chất ô nhiễm có trong nước thải chế biến thủysản sẽ làm suy thoái chất lượng nước, tác động xấu đến môi trường và thủy sinh vật

Chương 2 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚCTHẢI SẢN XUẤT CHẾ BIẾN THỦY SẢN

2.1 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI2.1.1 Phương pháp xử lý cơ học

Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước và tỷ trọng lớn trong nướcthải được gọi chung là phương pháp cơ học.

Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học bao gồm:

2.1.1.1 Song chắn rác

 Công dụng

Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon, vỏ cây vàcác tạp chất có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bịxử lý nước thải ở phía sau hoạt động ổn định.

 Điều kiện áp dụng

Các song chắn được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào của kênh dẫn, nghiêng mộtgóc 60 - 70% Thanh song chắn có thể có tiết diện tròn, vuông hoặc hỗn hợp Thanhsong chắn có tiết diện tròn có trở lực nhỏ nhất nhưng nhanh bị tắc bởi các vật bị giữlại Do đó thông dụng hơn cả là thanh có tiết diện hỗn hợp, cạnh vuông góc ở phía sauvà cạnh tròn ở phía trước hướng đối diện với dòng chảy Dựa vào khoảng cách giữacác thanh người ta chia song chắn thành 2 loại: song chắn thô có khoảng cách giữa cácthanh từ 60 - 100 mm và song chắn mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 - 25 mm.Để tính kích thước song chắn, dựa vào tốc độ nước thải chảy qua khe giữa các thanh,thường lấy bằng 0,8 - 1 m/s.

Thiết bị chắn rác bố trí tại các máng dẫn nước thải trước trạm bơm nước thải vàtrước các công trình xử lý nước thải.

 Ưu, nhược điểm- Ưu điểm

Đơn giản, rẻ tiền, dễ lắp đặt;Giữ lại tất cả các tạp chất lớn.- Nhược điểm

Không xử lý, chỉ giữ lại tạm thời các tạp vật lớn;Làm tăng trở lực hệ thống theo thời gian;

Phải xử lý rác thứ cấp.

Hình 2.1 Cấu tạo song chắn rác [2]

Hình 2.2 Cấu tạo thiết bị nghiền rác [3]

 Ưu, nhược điểm- Ưu điểm

Sử dụng máy nghiền rác trong hệ thống xử lý nước thải giúp giảm số lần làmsạch song chắn rác Máy nghiền rác chỉ thích hợp cho các trạm xử lý công suấtnhỏ.

Có thể thu cát bằng thủ công hoặc bằng cơ giới;

Chiều cao xây dựng nhỏ cho nên chi phí xây dựng thấp.- Nhược điểm

Chiếm nhiều diện tích xây dựng;

Thời gian lưu nước lớn.

2.1.1.4 Bể điều hòa

 Công dụng

Điều hòa lưu lượng và tải trọng BOD5, SS.

Khắc phục các vấn đề sinh ra do sự biến động về lưu lượng và tải lượng dòng thảivà đảm bảo hiệu quả các công trình xử lý phía sau, đảm bảo đầu ra xử lý, giảm chi phívà kích thước của các thiết bị sau này.

 Điều kiện áp dụng

Các phương án bố trí bể điều hòa có thể là bể điều hòa trên dòng thải hay ngoàidòng thải xử lý Phương án điều hòa trên dòng thải có thể làm giảm đáng kể dao độngthành phần nước thải đi vào công trình phía sau, còn phương án điều hòa lưu lượngngoài dòng thải chỉ giảm được một phần nhỏ đó Vị trí tốt nhất để điều hòa cần đượcxác định cụ thể cho từng hệ thống xử lý, phụ thuộc vào loại xử lý, đặc tính của hệthống thu gom cũng như đặc tính của nước thải.

Hình 2.4 Ảnh minh họa bể điều hòa [5]

 Ưu, nhược điểm- Ưu điểm

Khả năng nâng cao xử lý sinh học, hạn chế tình trạng quá tải;Pha loãng các chất gây ức chế sinh học và ổn định độ pH;Cải thiện chất lượng bùn nén, giúp bùn lắng đặc chắc hơn;

Giảm diện tích bề mặt lọc, nâng cao hiệu quả, giúp chu kỳ rửa lọc đồng đều hơn;Hỗ trợ quá trình châm hóa chất do nước thải ổn định hơn.

- Nhược điểm

Cần có một diện tích đất lớn để xây dựng;Gây mùi;

Phải bảo dưỡng bổ sung;

 Điều kiện áp dụng

Bể lắng đợt 1: Được đặt trước công trình xử lý sinh học, dùng để tách các chất rắn

lơ lửng không hòa tan.

Bể lắng đợt 2: Được đặt sau công trình xử lý sinh học dùng để lắng các cặn vi sinh,

bùn trong nước trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.

Bể lắng đứng: Ứng dụng cho trạm có công suất nhỏ (công suất đến 20.000

m3/ngày.đêm)

Bể lắng ngang: Sử dụng cho trạm có công suất > 15.000 m3/ngày.đêm đối vớitrường hợp xử lý nước có dùng phèn và áp dụng với bất kỳ.

Bể lắng ly tâm: Bể lắng ly tâm được ứng dụng khi lưu lượng nước thải lớn hơn hoặc

bằng 20.000 m3/ngày.đêm Thường dùng để sơ lắng nguồn nước có hàm lượng cặncao CO > 2000mg/L.

Hình 2.5 Ảnh minh họa bể lắng đứng [6]

Hình 2.6 cấu tạo bể lắng ngang[7]

Hình 2.7 Ảnh minh họa bể lắng ly tâm [7]

Tên bểƯu điểmNhược điểm

Bể lắng đứng

- Thiết kế gọn, diện tích đất xâydựng không nhiều, thuận tiệntrong xả bùn hoặc tuần hoàn bùn.

- Hiệu quả xử lý không caobằng bể lắng ngang, chi phíxây dựng tốn kém, hiệu suấtxử lý không cao.

Bể lắng ngang

- Gọn, có thể làm hố thu cặn ởđầu bể và cũng có thể làm nhiềuhố thu cặn dọc theo chiều dài củabể;

- Hiệu quả xử lý cao.

- Có nhiều hố thu cặn tạo nênnhững vùng xoáy làm giảmkhả năng lắng của các hạtcặn;

- Giá thành cao.

Bể lắng li tâm

- Có thiết bị gạt bùn nên đáy bểcó độ dốc nhỏ hơn so với bể lắngđứng;

- Chiều cao công tác nhỏ thíchhợp xây dựng ở khu vực có mựcnước ngầm cao;

- Khi xả cặn vẫn làm việc bìnhthường, tháo cặn liên tục và dễdàng.

- Cấu tạo phức tạp;

- Chi phí năng lượng cao;-Vận hành đòi hỏi kinhnghiệm, chi phí cao;

- Thời gian bảo trì máy mócthiết bị phức tạp.

2.1.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý

2.1.2.1 Keo tụ, tạo bông

 Công dụng

Giảm độ đục, khử màu, khử các chất ô nhiễm hòa tan (kim loại nặng) cặn lơ lửngvà vi sinh vật kích thước nhỏ (10-7-10-8 cm) Các loại chất này tồn tại ở dạng phân tánvà không thể loại bỏ bằng quá trình lắng vì tốn rất nhiều thời gian Để tăng hiệu quảlắng, giảm bớt thời gian lắng của chúng thì thêm vào nước thải một số hóa chất nhưphèn nhôm, phèn sắt, polymer… Các chất này có tác dụng kết dính các chất khuếchtán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn, nên sẽ lắng nhanhhơn

 Điều kiện áp dụng

Phương pháp keo tụ có thể làm trong nước và khử màu nước thải vì sau khi tạobông cặn, các bông cặn lớn lắng xuống thì những bông cặn này có thể kéo theo cácchất phân tán không tan gây ra màu Theo nghiên cứu của CIBA GELGY ServiceLimited (1993) thì phèn nhôm và phèn sắt có thể loại bỏ 40% COD và 80% Crom tổngcộng từ 0,6mg/l xuống còn 0,1mg/l Nghiên cứu Turkman (1991) cho thấy với liềulượng phèn sắt 500mg/l hiệu quả khử độ đục là 98,3%.

Hình 2.8 Cấu tạo của bể keo tụ tạo bông [8]

 Ưu, nhược điểm- Ưu điểm

Tạo ra bùn thải là kim loại;

Tốn kinh phí trong việc vận chuyển, chôn lấp khi đưa bùn thải đi xử lý;Không hiệu quả với nồng độ kim loại cao.

2.1.2.2 Tuyển nổi

 Công dụng

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất rắn không tanhoặc tan hoặc lỏng có tỉ trọng nhỏ hơn làm nền Nếu sự khác nhau về tỉ trọng đủ đểtách, gọi là tuyển nổi tự nhiên.

bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tập hợp lạivới nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban đầu.

Hình 2.9 cấu tạo bể tuyển nổi [9]

 Ưu, nhược điểm- Ưu điểm

 Có thể khử hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong thời gian ngắn Khi cáchạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu bằng bộ phận vớt bọt.

- Nhược điểm

Chi phí đầu tư, bảo dưỡng thiết bị cao;Đòi hỏi kỹ thuật khi vận hành;

Cấu tạo phức tạp, quá trình kiểm soát áp suất khó khăn.

2.1.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học

Phương pháp xử lý hóa học có thể bao gồm: phương pháp trung hòa nước thảichứa axit hay kiềm, phương pháp oxy hóa khử, phương pháp điện hóa.

 Ưu, nhược điểm

- Ưu điểm

 Hóa chất dễ kiếm trên thị trường, công trình tốn ít diện tích, không gian xử línhỏ, hiệu quả xử lí cao, tốn ít thời gian xử lí so với các phương pháp khác.- Nhược điểm

 Chi phí cho hóa chất cao, tính toán xử lí phức tạp, đòi hỏi kĩ sư phải có chuyênmôn, sản phẩm cuối của quá trình cần có biện pháp xử lí hiện đại.

2.1.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

2.1.4.1 Xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên.

Để tách các chất bẩn hữu cơ dạng keo và hoà tan trong điều kiện tự nhiên người taxử lí nước thải trong ao, hồ ( hồ sinh vật) hay trên đất ( cánh đồng tưới, bãi lọc…).

1/ Hồ sinh học

 Công dụng

Vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra từ tảo, thực vật trong môi trường nước trong, quátrình quang hợp cũng như oxy từ không khí để oxy hoá các chất hữu cơ Ngoài rachúng lại là nguồn tiêu thụ CO2, photphat, nitrat và amoni sinh ra từ sự phân huỷ, oxyhoá các chất hữu cơ bởi vi sinh vật

Quản lí đơn giản mà hiệu quả xử lí cũng khá cao.- Nhược điểm

Thời gian xử lý khá dài ngày;Đòi hỏi mặt bằng rộng;

Quy trình xử lý phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết tự nhiên.

Hình 2.10 Ảnh minh họa hồ sinh học [10]2/ Cánh đồng tưới - Cánh đồng lọc

 Công dụng

Cánh đồng tưới và bãi lọc thực hiện việc xử lý nước thải dựa vào khả năng giữ cáccặn nước ở trên mặt đất, nước thấm qua đất như đi qua tầng lọc Các vi sinh vật hiếukhí nhờ có oxy trong các lỗ hổng và mao quản của lớp đất mặt đã thực hiện hoạt độngphân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn Càng xuống sâu, lượng oxi càng ít và quá trìnhoxy hóa các chất hữu cơ nhiễm bẩn giảm dần Quá trình oxi hóa nước thải chỉ xảy ra ởlớp đất mặt sâu khoảng 1,5m Vì vậy, cánh đồng tưới và bãi lọc chỉ được xây dựng ởnhững nơi có mực nước nguồn thấp hơn so với mặt đất.

 Điều kiện áp dụng

Trước khi đưa vào cánh đồng tưới hoặc bãi lọc, nước thải cần được qua xử lý sơbộ để loại bỏ rác, các tạp chất chất thô, cứng, hay dầu mỡ Các công trình loại nàythường được xây dựng xa khu dân cư về cuối hướng gió Khoảng cách xa tùy côngsuất của công trình mà lựa chọn, công suất càng lớn thì khoảng cách càng phải xa.Khoảng cách tầm 300-1000m Cánh đồng tưới nên xây dựng ở những nơi đất cát hoặccát pha và cần san phẳng hoặc có độ dốc không đáng kể rồi chia thành các ô Mỗi ô códiện tích không nhỏ hơn 3 ha Tùy địa hình, tính chất đất đai và phương thức canh tác,kích thước các ô này có thể lớn hơn: khoảng 5-8 ha đối với cánh đồng tưới, còn bãi lọcnhỏ hơn.

Hình 2.11.Ảnh minh họa cánh đồng tưới, bãi lọc [11]

2.1.4.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo

1/ Xử lý sinh học trong điều kiện thiếu khí

 Công dụng

Nguyên tắc của quá trình này là trong điều kiện thiếu khí oxy (hàm lượng oxy hòatan được giữ trong nước là 1mg/l) thì các chất dinh dưỡng như N, P có trong nước thảisẽ bị các VSV tùy tiện phân hủy

 Điều kiện áp dụng

- Nên áp dụng trong hệ thống thoát nước của những khu công nghiệp chế biến thựcphẩm, hóa chất;

- Dùng trong đường thoát nước của cơ sở chế tạo kim loại;

- Áp dụng trong các công ty dược phẩm, sản xuất thuốc và một số nơi khác như: Khucông nghiệp tổng hợp, Nhà máy sản xuất,…

 Ưu, nhược điểm- Ưu điểm

Giúp bảo vệ môi trường, tránh việc xả những chất độc hại, và các chất thải khóphân hủy trực tiếp ra ngoài môi trường, giảm thiểu tình trạng ô nhiễm môi trường;Giúp tiết kiệm, cải tạo lại nguồn nước, giúp phục vụ sản xuất;

Cần có một diện tích lớn, đủ rộng để thi công;

Tiền xây dựng tốn kém, chi phí cao (mua bùn, bổ sung chất hữu cơ thườngxuyên);

Cần có một bản thiết kế chi tiết, tỉ mỉ sơ đồ bể phốt, hệ thống lắng, lọc và chứa.

Hình 2.12 Ảnh minh họa bể anoxic [12]3/ Quá trình xử lý hiếu khí

Sử dụng vi sinh vật hiếu khí dưới dạng bùn hoạt tính lở lửng hoặc bám dính cócung cấp oxy để oxy các hợp chất hữu cơ có trong nước thải Quá trình này có các loạithiết bị phổ biến như:

a/ Bể Aerotank

 Công dụng

Nước thải được bơm vào bể Aerotank Trong bể bùn hoạt tính hiếu khí với sinhvật sinh trưởng dạng lơ lửng, quá trình phân hủy xảy ra khi nước thải tiếp xúc vớibùn trong điều kiện sục khí liên tục Việc sục khí nhằm cung cấp đủ lượng oxy mộtcách liên tục và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng Trong môi trường nước, khiquá trình oxy hóa sinh học xảy ra thì các vi sinh vật sử dụng oxy hòa tan để oxy hóacác hợp chất hóa học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ Tiếp theo diễn ra quátrình khử nitơ và nitrat hóa Hợp chất hữu cơ chứa nitơ NH4 , sinh khối tế bào vi sinhvật, tế bào sống và tế bào chết theo bùn ra ngoài Do quá trình thủy phân bởi enzymecủa vi khuẩn và quá trình đồng hóa khử nitơ tạo ra các khí NO2, O2 chúng sẽ thoát vàokhông khí Để các quá trình trong Aerotank diễn ra thuận lợi thì phải tiến hành khuấytrộn hoàn toàn để nén sục oxy tinh khiết.

 Điều kiện áp dụng

Nước thải được đưa vào hệ thống cần có hàm lượng SS không vượt quá 150 mg/l(TCVN 51-1984), hàm lượng sản phẩm dầu mỡ không quá 25mg/l, pH = 6,5 – 8,5,nhiệt t = (6 - 370C)

Thích hợp với nhiều loại nước thải;

Thuận lợi khi nâng cấp công suất đến 20% mà không phải gia tăng thể tích bể.- Nhược điểm

Thể tích công trình lớn và chiếm nhiều mặt bằng hơn;Chi phí xây dựng công trình và đầu tư thiết bị lớn hơn;

Chi phí vận hành đặc biệt chi phí cho năng lượng sục khí tương đối cao, không cókhả năng thu hồi năng lượng;

Không chịu được những thay đổi đột ngột về tải trọng hữu cơ.

Gạn nước- Decant- Rút nước trong bằng hệ thống decanter.Chờ- Idle- Giai đoạn phụ có hoặc không tùy theo thiết kế.

Do nước vào, phản ứng (kị khí, hiếu khí, thiếu khí), lắng, tháo nước ra, nạp mẻmới được thực hiện trong cùng 1 bể phản ứng, do đó rất tiết kiệm diện tích xây dựng.Đồng thời, bùn hoạt tính không cần tuần hoàn để duy trì nồng độ bùn trong bể như cácquá trình bùn hoạt tính khác SBR có hiệu quả cao khi xử lý nước có hàm lượng chấthữu cơ hòa tan và chất dinh dưỡng cao Nó còn được áp dụng để xử lý nước thảinhiễm phenol, benzoic axit, các chất béo.

Phù hợp với mọi hệ thống công suất;Tiết kiệm được điện năng tiêu thụ;Linh hoạt trong quá trình hoạt động;Không cần bể lắng riêng biệt;

Dễ dàng kiểm soát các sự cố.

- Nhược điểm

Vận hành phức tạp;

Yêu cầu người vận hành có trình độ cao;

Lập trình hệ thống điều khiển tự động khó khăn.

c/ Bể MBBR

 Công dụng

Bể MBBR sẽ sử dụng nhựa (Giá thể vi sinh di động MBBR) trong bể sục khí đểtăng lượng vi sinh vật có sẵn để xử lý nước thải Các vi sinh vật sẽ phân hủy hết cácchất hữu cơ có trong nước thải Tiếp đó, hệ thống thổi khí sẽ giúp khuấy trộn các giáthể trong bể nhằm đảm bảo các giá thể vi sinh được xáo trộn liên tục trong quá trìnhxử lý nước thải.

 Điều kiện áp dụng

Ứng dụng cho hầu hết các loại nước thải có ô nhiễm hữu cơ: Nước thải sinh hoạt,nước thải y tế, thủy hải sản, sản xuất chế biến thực phẩm, nước thải công nghiệp, dệtnhuộm…

Dễ dàng kiểm soát hệ thống.

Công nghệ MBBR cần phải có công trình lắng, lọc phí sau MBBR;Chất lượng bám của VSV phụ thuộc vào chất lượng của giá thể MBBR;Giá thể MBBR rất dễ vỡ sau một thời gian sử dụng.

4/ Quá trình xử lý sinh học yếm khí

 Công dụng

Sử dụng vi sinh vật yếm khí dưới dạng bùn hoạt tính lở lửng hoặc bám dính khôngcung cấp oxy để oxy các hợp chất hữu cơ có trong nước thải Quá trình này có thiết bịphổ biến như: bể UASB

Hàm lượng cặn lơ lửng: nước thải có hàm lượng SS lớn không thích hợp cho môhình này SS > 3.000 mg/l khó phân hủy sinh học sẽ lưu lại trong bể sẽ ngăn cảnquá trình phân hủy nước thải.

Nước thải chứa độc tố: UASB không thích hợp với loại nước thải có hàm lượngamoni > 2.000 mg/l hoặc hàm lượng sulphate > 500 mg/l Khi nồng độ muối nằmtrong khoảng 5.000 – 15.000 mg/l có thể xem là độc tố.

Hình 2.16 Bể UASB [16]

 Ưu, nhược điểm