đồ án xử lý nước thải thủy sản

PHẦN 1: TỔNG QUAN 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Ngành công nghiệp chế biến thủy hải sản đã và đang đem lại những lợi nhuận không nhỏ cho nền kinh tế Việt Nam nói chung và của người nông dân nuôi trồng thủy hải sản nói riêng. Nhưng bên cạnh những lợi ích mà nó mang lại như giảm đối nghèo, tăng trưởng GDP cho quốc gia thì nó cũng để lại những hậu quả thật khó lường đối với môi trường sống của chúng ta. Hậu quả là các con sông, kênh rạch nước bị đen bẩn và bốc mùi hôi thối một phần là do việc sản xuất và chế biến thủy hải sản thải ra một lượng lớn nước thải có mùi hôi tanh vào môi trường mà không qua bất kỳ giai đoạn xử lý nào. Chính điều này đã gây ảnh hưởng rất lớn đối với con người và hệ sinh thái gần các khu vực có lượng nước thải này thải ra. Đứng trước những đòi hỏi về một môi trường sống trong lành của người dân, cũng như qui định về việc sản xuất đối với các doanh nghiệp khi nước ta gia nhập WTO đòi hỏi mỗi một đơn vị sản xuất kinh doanh phải cần có một hệ thống xử lý nước thải nhằm giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường xung quanh. Đứng trước những đòi hỏi cấp bách đó, nhóm đã tiếng hành nghiên cứu tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của các nhà máy sản xuất và chế biến thủy hải sản. 1.2. Mục đích Xử lý nước thải nhà máy A đang xét hoạt động chế biến thủy hải sản lưu lượng trung bình là 1000 m 3 /ngày đêm, với các thống số đầu vào ở bảng 1 đạt TCVN 5945 – 2005 cột B để có thể thải vào nguồn tiếp nhận. 1 Chỉ tiêu Hàm lượng TCVN 5945 -2005 (cột B) Đơn vị Thời gian thải 24 h Lưu lượng trung bình 1000 M 3 /ngày đêm pH 6.9 – 7.9 5.5 – 9 COD 1500 100 Mg/l BOD 1050 50 Mg/l SS 270 100 Mg/l N tổng 120 60 Mg/l P tổng 10 6 Mg/l Bảng 1.1: Phân tích chỉ tiêu phân tích 1.3. Phương pháp nghiên cứu  Phương pháp phân tích, xử lý số liệu.  Phương pháp quan sát.  Phương pháp sưu tầm, thống kê số liệu. PHẦN 2: NGUỒN GỐC PHÁT SINH, THÀNH PHẦN VÀ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG CỦA 2 CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY HẢI SẢN 2.1. Nguồn gốc phát sinh các chất ô nhiễm trong ngành chế biến thủy hải sản. Tùy thuộc vào các loại nguyên liệu như tôm, cá, sò, mực, cua… mà công nghệ sẽ có nhiều điểm riêng biệt. tuy nhiên quy trình sản xuất có các dạng sau: Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm khô của công ty Seapimex (Nguồn Phan Thu nga – luận văn cao học 1997) 3 Nước thải Nguyên liệu thô Sơ chế (chải sạch cát, chặt đầu, lặt dè, bỏ sống…) Nướng Đóng gói Bảo quản lạnh (-18 0 C) Cán, xé mỏng COD = 100 – 800 mg/L SS = 30 – 100 mg/L Ntc = 17 - 31 mg/L Phân cỡ, loại Đóng gói Bảo quản lạnh (-18 0 C) Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm đông lạnh của công ty Seapimex (Nguồn Phan Thu nga – luận văn cao học 1997) Nước thải Rửa Nguyên liệu tươi ướp cá Rửa Sơ chế Phân cỡ,loại Xếp khuôn Đông lạnh Đóng gói Bảo quản lạnh (-25 0 C  -18 0 C) SS : 128 – 280 mg/L COD :400 – 2.200 mg/L N tc : 57 – 126 mg/L P tc : 23 – 98 mg/L 4 Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm đống hộp của công ty Seapimex (Nguồn Phan Thu nga – luận văn cao học 1997) Nước thải Nguyên liệu (tôm, thịt chín ướp lạnh) Rửa Loại bỏ tạp chất Luộc sơ bộ Đóng vào hộp Cho nước muối vào Ghép mí hộp Khử trùng Để nguội Dán nhãn Đóng gói Bảo quản SS : 150 – 250 mg/L COD : 336 – 1000 mg/L N tc : 42 – 127 mg/L P tc : 37 – 125 mg/L 5 2.2. Thành phần và tính chất nước thải thủy hải sản. Với các quy trình công nghệ như trên thì nguồn phát sinh chất thải gây ô nhiễm chủ yếu trong các công ty chế biến đông lạnh thì được chia làm ba dạng: chất thải rắn, chất thải lỏng và chất thải khí. Trong quá trình sản xuất còn gây ra các nguồn ô nhiễm khác như tiếng ồn, độ rung và khả năng gây cháy nổ. Chất thải rắn Chất thải rắn thu được từ quá trình chế biến tôm, mực, cá, sò có đầu vỏ tôm, vỏ sò, da, mai mực, nội tạng… Thành phần chính của phế thải sản xuất các sản phẩm thuỷ sản chủ yếu là các chất hữu cơ giàu đạm, canxi, phốtpho. Toàn bộ phế liệu này được tận dụng để chế biến các sản phẩm phụ, hoặc đem bán cho dân làm thức ăn cho người, thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm hoặc thuỷ sản. Ngoài ra còn có một lượng nhỏ rác thải sinh hoạt, các bao bì, dây niềng hư hỏng hoặc đã qua sử dụng với thành phần đặc trưng của rác thải đô thị. Chất thải lỏng Nước thải trong công ty máy chế biến đông lạnh phần lớn là nước thải trong quá trình sản xuất bao gồm nước rửa nguyên liệu, bán thành phẩm, nước sử dụng cho vệ sinh và nhà xưởng, thiết bị, dụng cụ chế biến, nước vệ sinh cho công nhân. Lượng nước thải và nguồn gây ô nhiễm chính là do nước thải trong sản xuất. Chất thải khí Khí thải sinh ra từ công ty có thể là: - Khí thải Chlor sinh ra trong quá trình khử trùng thiết bị, nhà xưởng chế biến và khử trùng nguyên liệu, bán thành phẩm. - Mùi tanh từ mực, tôm nguyên liêu, mùi hôi tanh từ nơi chứa phế thải, vỏ sò, cống rãnh. 6 - Hơi tác nhân lạnh có thể bị rò rỉ: NH 3 - Tiếng ồn xuất hiện trong công ty chế biến thuỷ sản chủ yếu do hoạt động của các thiết bị lạnh, cháy nổ, phương tiện vận chuyển… - Trong phân xưởng chế biến của các công ty thuỷ sản nhiệt độ thường thấp và ẩm hơn so khu vực khác. 2.3. Tác động của nước thải chế biến thủy hải sản đến môi trường. Nước thải chế biến thuỷ sản có hàm lượng các chất ô nhiễm cao nếu không được xử lý sẽ gây ô nhiễm các nguồn nước mặt và nước ngầm trong khu vực. Đối với nước ngầm tầng nông, nước thải chế biến thuỷ sản có thể thấm xuống đất và gây ô nhiễm nước ngầm. Các nguồn nước ngầm nhiễm các chất hữu cơ, dinh dưỡng và vi trùng rất khó xử lý thành nước sạch cung cấp cho sinh hoạt. Đối với các nguồn nước mặt, các chất ô nhiễm có trong nước thải chế biến thuỷ sản sẽ làm suy thoái chất lượng nước, tác động xấu đến môi trường và thủy sinh vật, cụ thể như sau: Các chất hữu cơ Các chất hữu cơ chứa trong nước thải chế biến thuỷ sản chủ yếu là dễ bị phân hủy. Trong nước thải chứa các chất như cacbonhydrat, protein, chất béo khi xả vào nguồn nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do vi sinh vật sử dụng ôxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ. Nồng độ oxy hòa tan dưới 50% bão hòa có khả năng gây ảnh hưởng tới sự phát triển của tôm, cá. Oxy hòa tan giảm không chỉ gây suy thoái tài nguyên thủy sản mà còn làm giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước, dẫn đến giảm 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 nước được ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình 7 quang hợp của tảo, rong rêu Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinh đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn nước) và gây bồi lắng lòng sông, cản trở sự lưu thông nước và tàu bè… Chất dinh dưỡng (N, P) Nồng độ các chất nitơ, photpho cao gây ra hiện tượng phát triển bùng nổ các loài tảo, đến mức độ giới hạn tảo sẽ bị chết và phân hủy gây nên hiện tượng thiếu oxy. Nếu nồng độ oxy giảm tới 0 gây ra hiện tượng thủy vực chết ảnh hưởng tới chất lượng nước của thủy vực. Ngoài ra, các loài tảo nổi trên mặt nước tạo thành lớp màng khiến cho bên dưới không có ánh sáng. Quá trình quang hợp của các thực vật tầng dưới bị ngưng trệ. Tất cả các hiện tượng trên gây tác động xấu tới chất lượng nước, ảnh hưởng tới hệ thuỷ sinh, nghề nuôi trồng thuỷ sản, du lịch và cấp nước. Amonia rất độc cho tôm, cá dù ở nồng độ rất nhỏ. Nồng độ làm chết tôm, cá, từ 1,2 ÷ 3 mg/l. Tiêu chuẩn chất lượng nước nuôi trồng thủy sản của nhiều quốc gia yêu cầu nồng độ Amonia không vượt quá 1mg/l. Vi sinh vật Các vi sinh vật đặc biệt vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán trong nguồn nước là nguồn ô nhiễm đặc biệt. Con người trực tiếp sử dụng nguồn nước nhiễm bẩn hay qua các 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. 8 PHẦN 3: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3.1. Phương pháp xử lý cơ học. Phương pháp xử lý cơ học sử dụng nhằm mục đích tách các chất không hòa tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải .Những công trình xử lý cơ học bao gồm : 3.1.1. Song chắn rác Song chắn rác nhằm chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hay ở dạng sợi: giấy, rau cỏ, rác … được gọi chung là rác. Rác được chuyển tới máy nghiền để nghiền nhỏ, sau đó được chuyển tới bể phân hủy cặn (bể mêtan). Đối với các tạp chất < 5 mm thường dùng lưới chắn rác. Cấu tạo của thanh chắn rác gồm các thanh kim loại tiết diện hình chữ nhật, hình tròn hoặc bầu dục… Song chắn rác được chia làm 2 loại di động hoặc cố định, có thể thu gom rác bằng thủ công hoặc cơ khí. Song chắn rác được đặt nghiêng một góc 60 – 90 0 theo hướng dòng chảy. 3.1.2. Bể lắng cát Bể lắng cát dùng để tách các chất bẩn vô cơ có trọng lượng riêng lớn hơn nhiều so với trọng lượng riêng của nước như xỉ than, cát …… ra khỏi nước thả. Cát từ bể lắng cát được đưa đi phơi khô ở sân phơi và cát khô thường được sử dụng lại cho những mục đích xây dựng. 3.1.3. Bể lắng Bể lắng dùng để tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượng riêng của nước. Chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống đáy, còn chất lơ lửng nhẹ hơn sẽ nổi lên mặt nước hoặc tiếp tục theo dòng nước đến công trình xử lý tiếp theo. Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất bẩn lắng và nổi (ta gọi là cặn ) tới công trình xử lý cặn . 9  Dựa vào chức năng, vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt 1 trước công trình xử lý sinh học và bể lắng đợt 2 sau công trình xử lý sinh học.  Dựa vào nguyên tắc hoạt động, người ta có thể chia ra các loại bể lắng như: bể lắng hoạt động gián đoạn hoặc bể lắng hoạt động liên tục.  Dựa vào cấu tạo có thể chia bể lắng thành các loại như sau: bể lắng đứng, bể lắng ngang, bể lắng ly tâm và một số bể lắng khác. 3.1.3.1. Bể lắng đứng Bể lắng đứng có dạng hình tròn hoặc hình chữ nhật trên mặt bằng. Bể lắng đứng thường dùng cho các trạm xử lý có công suất dưới 20.000 m 3 /ngàyđêm. Nước thải được dẫn vào ống trung tâm và chuyển động từ dưới lên theo phương thẳng đứng. Vận tốc dòng nước chuyển động lên phải nhỏ hơn vận tốc của các hạt lắng. Nước trong được tập trung vào máng thu phía trên. Cặn lắng được chứa ở phần hình nón hoặc chóp cụt phía dưới. 3.1.3.2. Bể lắng ngang Bể lắng ngang có hình dạng chữ nhật trên mặt bằng, tỷ lệ giữa chiều rộng và chiều dài không nhỏ hơn ¼ và chiều sâu đến 4m. Bể lắng ngang dùng cho các trạm xử lý có công suất lớn hơn 15.000 m 3 / ngàyđêm. Trong bể lắng nước thải chuyển động theo phương ngang từ đầu bể đến cuối bể và được dẫn tới các công trình xử lý tiếp theo, vận tốc dòng chảy trong vùng công tác của bể không được vượt quá 40 mm/s. Bể lắng ngang có hố thu cặn ở đầu bể và nước trong được thu vào ở máng cuối bể. 3.1.3.3. Bể lắng ly tâm Bể lắng ly tâm có dạng hình tròn trên mặt bằng. Bể lắng ly tâm được dùng cho các trạm xử lý có công suất lớn hơn 20.000 m 3 /ngàyđêm. Trong bể lắng nước chảy từ trung tâm ra quanh thành bể. Cặn lắng được dồn vào hố thu cặn được xây dựng ở trung tâm đáy bể bằng hệ thống cào gom cặn ở phần dưới dàn quay hợp với trục 1 góc 45 0 . Đáy bể thường được 10 [...]... những chất đơn giản, dễ xử lý Hiệu suất giảm BOD trong hồ có thể lên đến 70% Tuy nhiên nước thải sau khi ra khỏi hồ 17 vẫn có BOD cao nên loại hồ này chỉ chủ yếu áp dụng cho xử lý nước thải công nghiệp rất đậm đặc và dùng làm hồ bậc 1 trong tổ hợp nhiều bậc 3.3.1.2 Cánh đồng tưới - Cánh đồng lọc Cánh đồng tưới là những khoảng đất canh tác, có thể tiếp nhận và xử lý nước thải Xử lý trong điều kiện này... vào sinh khối vi sinh và khi lớp sinh khối vi sinh này lắng kết xuống sẽ còn lại nước trong đã tách chất ô nhiễm, chu kỳ xử lý trên lại tiếp tục cho một mẻ nước thải mới 22 PHẦN 4: LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ Để xử lý nước thải của nhà máy chế biến thủy hải sản nhóm đưa ra các phương án để xử lý 4.1 Phương án 1 Nước thải Song chắn rác Máy thổi khí Bể lắng cát Đem chôn lấp Đem san lấp mặt đường Sân... qua ba phương án xử lý nước thải chế biến thủy hải sản nhóm đã quyết định chọn phương án 3 để tiến hành tính toán và thiết kế hệ thống xử lý Lý do mà nhóm chọn phương án 3 - Phù hợp với điều kiện khí hậu ở Việt Nam - Vận hành tương đối đơn giản - Không xử dụng nhiều hóa chất trong quá trình vận hành - Chi phí vận hành thấp - Không phải bị tắt nghẽn hệ thống xử lý như 2 phương án, và phương án 1 Bên cạnh... 1.5 – 2m Hiệu quả xử lý nước thải theo tiêu chuẩn BOD đạt 90% Dùng cho các trạm xử lý nước thải có công suất dưới 1000 m3/ngàyđêm  Bể lọc sinh học cao tải Bể lọc sinh học cao tải có cấu tạo và quản lý khác với bể lọc sinh học nhỏ giọt, nước thải tưới lên mặt bể nhờ hệ thống phân phối phản lực Bể có tải trọng 10 – 20 m3 nước thải/ 1m2 bề mặt bể /ngàyđêm Nếu trường hợp BOD của nước thải quá lớn người... hoá lý là áp dụng các quá trình vật lý và hoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hoà tan nhưng không độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường Giai đoạn xử lý hoá lý có thể là giai đoạn xử lý 11 độc lập hoặc xử lý cùng với các phương pháp cơ học, hoá học, sinh học trong công nghệ xử lý nước thải. .. trình xử lý cơ học có thể dùng biện pháp làm thoáng sơ bộ, thoáng gió đông tụ sinh học, hiệu quả xử lý có thể đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 40-50 % theo BOD Trong số các công trình xử lý cơ học có thể kể đến bể tự hoại, bể lắng hai vỏ, bể lắng trong có ngăn phân huỷ là những công trình vừa để lắng vừa để phân huỷ cặn lắng 3.2 Phương pháp xử lý hóa lý Bản chất của quá trình xử lý nước thải. .. các tế bào vi sinh vật và các chất keo vô cơ trong nước thải  Loại các bông cặn ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng 3.3.1 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 ta xử lí nước thải trong ao, hồ ( hồ sinh vật) hay trên đất ( cánh đồng tưới, cánh đồng lọc…) 16 3.3.1.1 Hồ sinh vật Hồ sinh vật là... các công trình xử lý bùn cặn khác để xử lý Bể Aerotank hoạt động phải có hệ thống cung cấp khí đầy đủ và liên tục 3.3.2.3 Quá trình xử lý sinh học kỵ khí - Bể UASB 3.3.2.3.1 Quá trình xử lý sinh học kỵ khí Quá trình phân hủy kỵ khí là quá trình phân hủy sinh học các chất hữu cơ có trong nước thải trong điều kiện không có oxy để tạo ra sản phẩm cuối cùng là khí CH4 và CO2 (trường hợp nước thải không chứa... bằng cách cho nước thải đi qua lớp lọc đặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc Bể này được sử dụng chủ yếu cho một số loại nước thải công nghiệp Quá trình phân riêng được thực hiện nhờ vách ngăn xốp, nó cho nước đi qua và giữ pha phân tán lại Quá trình diễn ra dưới tác dụng của áp suất cột nước Hiệu quả của phương pháp xử lý cơ học Có thể loại bỏ được đến 60% tạp chất không hoà tan có trong nước thải và giảm... sinh vật, ánh sáng mặt trời, không khí và dưới ảnh hưởng của các hoạt động sống thực vật, chất thải bị hấp thụ và giữ lại trong đất, sau đó các loại vi khuẩn có sẵn trong đất sẽ phân huỷ chúng thành các chất đơn giản để cây trồng hấp thụ Nước thải sau khi ngấm vào đất, một phần được cây trồng sử dụng Phần còn lại chảy vào hệ thống tiêu nước ra sông hoặc bổ sung cho nước nguồn 3.3.2 Xử lý nước thải bằng . bậc. 3.3.1.2. Cánh đồng tưới - Cánh đồng lọc Cánh đồng tưới là những khoảng đất canh tác, có thể tiếp nhận và xử lý nước thải. Xử lý trong điều kiện này diễn ra dưới tác dụng của vi sinh vật, ánh sáng mặt. toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của các nhà máy sản xuất và chế biến thủy hải sản. 1.2. Mục đích Xử lý nước thải nhà máy A đang xét hoạt động chế biến thủy hải sản lưu lượng trung bình. Giai đoạn xử lý hoá lý có thể là giai đoạn xử lý 11 độc lập hoặc xử lý cùng với các phương pháp cơ học, hoá học, sinh học trong công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh. Những phương pháp hoá lý thường