tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK

trình bày tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến quý Thầy Cô khoa môi trườngvà công nghệ sinh học trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp Hồ Chí Minh,những người đã dìu dắt em tận tình, đã truyền đạt cho em những kiến thức vàkinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian em học tập tại trường

Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn thầy LâmVĩnh Sơn đã tận tình hướng dẫn, cung cấp cho em những kiến thức quý báu,những kinh nghiệm trong quá trình hoàn thành đồ án

Xin chân thành cảm ơn các bạn trong lớp 08HMT1 đã góp ý, giúp đỡ, hỗtrợ sách vở, tài liệu để tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

& CN SINH HỌC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên : Phan Văn Dũng MSSV : 08B1080014

Ngành : Kỹ thuật Môi Trường Lớp : 08HMT1

1 Đầu đề đồ án tốt nghiệp: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản, xí nghiệp XNK thủy sản Thuận An I, An Giang, công suất 400 m3/ngàyđêm

2 Nhiệm vụ ( yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu):

 Tổng quan

 Xác định đặc tính nước thải, lựa chọn công nghệ xử lý nước thải

 Tính toán thiết kế và dự toán kinh phí đầu tư

 Thể hiện các công trình đơn vị trên bản vẽ A3

3 Ngày giao đồ án tốt nghiệp: 19/04/2010

4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 12/07/2010

5 Họ tên người hướng dẫn: Phần hướng dẫn:

Ths Lâm Vĩnh Sơn ………

Nội dung và yêu cầu đồ án tốt nghiệp đã được thông qua bộ môn Ngày tháng năm 2010 CHỦ NGHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN Người duyệt (chấm sơ bộ):………

Đơn vị:………

Ngày bảo vệ:………

Điểm tổng kết:………

Nơi lưu trữ đồ án tốt nghiệp:………

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Tp HCM, ngày tháng năm

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Tp HCM, ngày tháng năm

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 2

1.3 Nội dung nghiên cứu 2

1.4 Phương pháp nghiên cứu 2

1.5 Phạm vi nghiên cứu 2

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH THỦY SẢN 3

2.1 Tổng quan nghành chế biến thủy sản ở Việt Nam 3

2.2 Tổng quan về xí nghiệp chế biến thủy sản XNK Thuận An 1, An Giang.5 2.2.1 Giới thiệu chung về công ty 5

2.2.2 Cơ cấu tổ chức 6

2.3 Tóm tắt hiện trạng sản xuất 6

2.3.1 Nhà xưởng 6

2.3.2 Trang thiết bị chính 7

2.3.3 Hệ thống phụ trợ 7

2.3.3.1 Nguồn nước sử dụng cho khu vực sản xuất 7

2.3.3.2 Nguồn nước đá 8

2.3.3.3 Hệ thống xử lý chất thải 8

2.4 Quy trình sản xuất tại công ty 8

2.4.1 Đặc tính nguyên liệu – nhiên liệu 8

2.4.1.1 Nguyên liệu 8

2.4.1.2 Nhiên liệu 9

2.4.2 Quy trình sản xuất 10

2.5 Vấn đề gây ô nhiễm của công ty 12

2.5.1 Ô nhiễm do khí thải, bụi, mùi 12

2.5.2 Ô nhiễm do chất thải rắn 12

2.5.3 Ô nhiễm do nước thải 12

CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ

LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN 15

3.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học 15

3.1.1 Song chắn rác 15

3.1.2 Bể lắng 15

3.1.2.1 Bể lắng đứng 16

3.1.2.2 Bể lắng ngang 16

3.1.2.3 Bể lắng ly tâm 16

3.1.3 Bể vớt dầu mỡ 17

3.1.4 Bể lọc 17

3.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý 17

3.2.1 Phương pháp đông tụ và keo tụ 18

3.2.1.1 Phương pháp đông tụ 18

3.2.1.2 Phương pháp keo tụ 19

3.2.2 Tuyển nổi 19

3.2.3 Khử trùng nước thải 20

3.2.3.1 Phương pháp phổ biến nhất hiện nay là phương pháp Chlor hoá 20 3.2.3.2 Phương pháp Clor hoá nước thải bằng Clorua vôi 21

3.2.3.3 Phương pháp Ozon hoá 21

3.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 21 3.3.1 Xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên

22

3.3.1.2 Cánh đồng tưới - Cánh đồng lọc 23

3.3.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo 24 3.3.2.1 Bể lọc sinh học 24

3.3.2.2 Bể hiếu khí có bùn hoạt tính – Bể Aerotank 25

3.3.2.3 Quá trình xử lý sinh học kỵ khí - Bể UASB 26

3.4 Một số công nghệ xử lý nước thải thủy sản ở Việt Nam 28

3.4.1 Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp đông lạnh Việt Thắng, Nha Trang 28 3.4.2 Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản Ngô Quyền, Rạch Giá, Kiên Giang, công suất 520 m3/ngày đêm 29

3.4.3 Hệ thống xử lý nước thải công ty chế biến thủy sản xuất khẩu Nha Trang ( F17) 500 m3/ngày đêm 30

3.4.4 Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp đông lạnh thủy hải sản Cofidec 31 CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 32

4.1 Đề xuất và lựa chọn phương án xử lý 32

4.2 Tính toán các công trình đơn vị 35

4.2.1 Tính toán phương án 1 35

4.2.1.1 Song chắn rác 36

4.2.1.2 Hố thu gom 40

4.2.1.3 Bể điều hoà 41

4.2.1.4 Bể lắng I 45

4.2.1.5 Bể tuyển nổi 51

4.2.1.6 Bể Aerotank 59

4.2.1.7 Bể lắng II 69

4.2.1.8 Bể khử trùng 74

4.2.1.9 Sân phơi bùn 76

4.2.2 Tính toán phương án 2 78

4.2.2.1 Song chắn rác tính tương tự phương án 1 79

4.2.2.2 Hố thu gom tính tương tự phương án 1 79

4.2.2.3 Bể điều hòa tính tương tự phương án 1 79

4.2.2.4 Bể UASB 80

4.2.2.5 Bể Aerotank tính tương tự phương án 1 89

4.2.2.6 Bể lắng 2 tính tương tự phương án 1 89

4.2.2.7 Bể khử trùng tính tương tự phương án 1 89

4.2.2.8 Sân phơi bùn tính tương tự phương án 1 89

CHƯƠNG 5 KHÁI TOÁN CÔNG TRÌNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ 90

5.1 Vốn đầu tư cho từng hạng mục công trình trong phương án 1 90

5.1.1 Phần xây dựng 90

5.1.2 Phần thiết bị 91

5.1.3 Chi phí quản lý và vận hành 92

5.1.4 Tổng chi phí đầu tư 93

5.2 Vốn đầu tư cho từng hạng mục công trình trong phương án 2 93

5.2.1 Phần xây dựng 93

5.2.2 Phần thiết bị 94

5.2.3 Chi phí quản lý và vận hành 95

5.2.4 Tổng chi phí đầu tư 96

5.3 Chọn lựa công nghệ xử lý 96

CHƯƠNG 6 QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 97

6.1 Chạy thử 97

6.2 Vận hành hàng ngày 97

6.3 Các sự cố và cách khắc phục 98

6.4 Một số sự cố ở các công trình đơn vị 98

DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Tình hình sản xuất kinh doanh 5

Bảng 2.2 Trang thiết bị trong công ty 7

Bảng 2.3 Danh mục các loại hoá chất 8

Bảng 2.4 Các thông số ô nhiễm trong nước thải 13

Bảng 4.1 Các thông số thiết kế song chắn rác 40

Bảng 4.2 Các thông số thiết kế hố thu gom 41

Bảng 4.3 Các thông số thiết kế bể điều hòa 45

Bảng 4.4 Các thông số thiết kế bể lắng I 50

Bảng 4.5 Các thông số tính toán bể thuyể nổi 51

Bảng 4.6 Các thông số thiết kế bể tuyển nổi 59

Bảng 4.7 Các thông số tính toán bể aerotank 60

Bảng 4.8 Các thông số thiết kế bể Aerotank 68

Bảng 4.9 Các thông số thiết kế bể lắng II 73

Bảng 4.10 Các thông số thiết kế bể khử trùng 76

Bảng 4.11 Các thông số thiết kế sân phơi bùn 78

Bảng 4.12 Các thông số thiết kế bể UASB 89

Bảng 5.1 Vốn đầu tư phần xây dựng phương án 1 90

Bảng 5.2 Vốn đầu tư phần thiết bị phương án 1 91

Bảng 5.3 Chi phí điện năng 1 năm của phương án 1 92

Bảng 5.4 Vốn đầu tư phần xây dựng phương án 2 93

Bảng 5.5 Vốn đầu tư phần thiết bị phương án 2 94

Bảng 5.6 Chi phí điện năng 1 năm của phương án 2 95

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Quy trình chế biến tôm vỏ lặt đầu (HLSO) đông lạnh 10

Hình 2.2 Quy trình chế biến tôm thịt (PD, PUD, PTO) đông lạnh 11

Hình 3.1 Hồ sinh vật 22

Hình 3.2 Mô hình bể UASB 27

Hình 3.3 Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp đông lạnh Việt Thắng 28

Hình 3.4 Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản Ngô Quyền 29

Hình 3.5 Hệ thống xử lý nước thải công ty chế biến thủy sản xuất khẩu Nha Trang 30

Hình 3.6 Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp đông lạnh thủy hải sản Cofidec .31

Hình 4.1 Song chắn rác 39

Hình 4.2 Tấm chắn khí 81

Hình 4.3 Tấm hướng dòng 83

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Nguồn gốc mọi sự biến đổi về môi trường sống đang xảy ra hiện nay trên thếgiới cũng như ở nước ta là các hoạt động kinh tế , phát triển của xã hội loài người.Các hoạt động này một mặt làm cải thiện chất lượng cuộc sống của con người ,mặt khác lại đang tạo ra hàng loạt khan hiếm , cạn kiệt nguồn tài nguyên thiênnhiên, gây ô nhiễm , suy thoái môi trường khắp mọi nơi trên thế giới Vì vậy, bảovệ môi trường trở thành vấn đề toàn cầu, là quốc sách của hầu hết các nước trênthế giới

Việt Nam đang trong giai đoạn thực hiện công nghiệp hoá, hiện đại hoá đấtnước Nền kinh tế thị trường là động lực thúc đẩy sự phát triển của mọi ngànhkinh tế, trong đó có ngành chế biến lương thực, thực phẩm tạo ra các sản phẩm cógiá trị phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng trong nước cũng như xuất khẩu Tuy nhiên,ngành này cũng tạo ra một lượng lớn chất thải rắn, khí, lỏng… là một trong nhữngnguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường chung của đất nước Cùng với ngànhcông nghiệp chế biến lương thực, thực phẩm thì ngành chế biến thuỷ sản cũngtrong tình trạng đó Do đặc điểm công nghệ của ngành, ngành chế biến thuỷ sảnđã sử dụng một lượng nước khá lớn trong quá trình chế biến Vì vậy, ngành đãthải ra một lượng nước khá lớn cùng với các chất thải rắn, khí thải Vấn đề ônhiễm nguồn nước do ngành chế biến thuỷ sản thải trực tiếp ra môi trường đanglà mối quan tâm hàng đầu của các nhà quản lý môi trường Nước bị nhiễm bẩn sẽảnh hưởng đến con người và sự sống của các loài thuỷ sinh cũng như các loàiđộng thực vật sống gần đó Vì vậy, việc nghiên cứu xử lý nước thải ngành chếbiến thuỷ sản cũng như các ngành công nghiệp khác là một yêu cầu cấp thiết đặt

ra không chỉ đối với những nhà làm công tác bảo vệ môi trường mà còn cho tất cảmọi người chúng ta

1.2 Mục đích nghiên cứu

Với hiện trạng môi trường như vậy, vấn đề nghiên cứu công nghệ thích hợpxử lý nước thải cho ngành chế biến thuỷ sản là cần thiết Đề tài này được thựchiện nhằm mục đích nghiên cứu và đề xuất công nghệ xử lý thích hợp cho mộttrường hợp cụ thể, đó là Xí nghiệp chế biến thuỷ sản XNK Thuận An 1 An Giang

1.3 Nội dung nghiên cứu

- Điều tra thực địa, thu thập số liệu về các hoạt động của công ty, lấy mẫunước thải tại nguồn xa thải

- Phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm, đánh giá mức độ ô nhiễm tại các nguồnthải

- Đề xuất và lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp

- Tính toán và thiết kế công nghệ đã lựa chọn

1.4 Phương pháp nghiên cứu

Quá trình làm đồ án đòi hỏi người thực hiện phải tiến hành với nhiều khíacạnh khác nhau, do đó phải vận dụng nhiều phương pháp khác nhau:

- Phương pháp điều tra khảo sát thực địa

- Phương pháp tổng hợp tài liệu

- Phương pháp phân tích, so sánh các quy trình công nghệ xử lý có liên quan.đến nghành chế biến thủy sản

1.5 Phạm vi nghiên cứu

Việc ứng dụng công nghệ xử lý chung cho một ngành công nghiệp là rất khókhăn , do mỗi nhà máy có đặc trưng riêng về công nghệ, nguyên liệu, nhiên liệu…nên thành phần và tính chất nước thải khác nhau Phạm vi ứng dụng của đề tài làxử lý nước thải của Xí nghiệp chế biến thuỷ sản XNK Thuận An 1 An Giang vàmột số công ty khác nếu có cùng đặc tính chất thải đặc trưng

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH THỦY SẢN

Nước ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa, ẩm ướt cũng như chịu sự chi phối củacác yếu tố như gió, mưa, địa hình, thổ nhưỡng, thảm thực vật nên tạo điều kiệnhình thành dòng chảy với hệ thống sông ngoài dày đặc Không kể đến các sôngsuối thì tổng chiều dài của các con sông l 41.000 km

Theo thống kê của Bộ thuỷ sản thì hiện nay chúng ta có hơn 1.470.000 hamặt nước sông ngoài có thể dùng cho nuôi trồng thuỷ sản Ngoài ra còn cókhoảng 544.500.000 ha ruộng trũng và khoảng 56.200.000 ha hồ có thể dùng đểnuôi cá Tính đến nay cả nước xây dựng được 650 hồ, đập vừa và lớn, 5.300 hồ vàđập nhỏ với dung tích xấp xỉ 12 tỉ m3, đặc biệt chúng ta có nhiều hồ thiên nhiênvà nhân tạo rất lớn như hồ Tây ( 10 – 14 triệu m3), hồ Thác Bà (3000 triệu m3),hồ Cấm Sơn (250 triệu m3)

Mặt khác, chúng ta có bờ biển dài trên 3200 km , có rất nhiều vịnh thuận lợikết hợp với hệ thống sông ngòi, ao hồ là nguồn lợi to lớn để phát triển ngànhnghề nuôi trồng, đánh bắt và chế biến động thực vật chế biến thuỷ hải sản Rongbiển và các loài thuỷ sản thân mềm, cá và các loài nhuyễn thể, giáp xác có trongbiển, ao, hồ, sông suối là nguồn protit có giá trị to lớn, giàu các vitamin và cácnguyên tố vi lượng, là nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp, là kho tàng vàtài nguyên vô tận về động vật, thực vật Biển Việt Nam thuộc vùng biển nhiệtđới nên có nguồn lợi vô cùng phong phú Theo số liệu điều tra của những năm1980- 1990 thì hệ thực vật thuỷ sinh có tới 1300 loài và phân loài gồm 8 loài cỏbiển và gần 650 loài rong, gần 600 loài phù du, khu hệ động vật có 9250 loài vàphân loài trong đó có khoảng 470 loài động vật nổi, 6400 loài động vật đáy, trên

2000 loài cá, 5 loài rùa biển, 10 loài rắn biển Tổng trử lượng cá ở tầng trên vùngbiển Việt Nam khoảng 1.2 – 1.3 triệu tấn, khả năng khai thác cho phép là 700-

800 nghìn tấn/ năm Theo số liệu thống kê chưa đầy đủ thì tôm he khoảng 55- 70nghìn tấn/năm và khả năng cho phép là 50 nghìn tấn/năm Các nguồn lợi giáp xáckhác là 22 nghìn tấn/năm Nguồn lợi nhuyễn thể (mực) là 64-67 nghìn tấn/nămvới khả năng khai thác cho phép là 13 nghìn tấn /năm Như vậy nguồn lợi thuỷsản chủ yếu là tôm cá, có khoảng 3 triệu tấn/ năm nhưng hiện nay mới khai tháchơn 1 triệu tấn/năm

Cùng với ngành nuôi trồng thuỷ sản, khai thác thuỷ sản thì ngành chế biếnthuỷ sản đã đóng góp xứng đáng chung trong thành tích của ngành thuỷ sản ViệtNam Nguồn ngoại tệ cơ bản của ngành đem lại cho đất nước là của ngành chếbiến thuỷ sản Trong đó mặt hàng đông lạnh chiếm khoảng 80% Trong 5 năm(1991-1995) ngành đã thu về 13 triệu USD, tăng 529,24% so với kế hoạch 5 năm(1982-1985) và tăng 143% so với kế hoạch 5 năm (1986-1990), tăng 49 lần trong

15 năm Tốc độ trung bình trong 5 năm (1991-1995) đạt trên 21% / năm, thuộcnhóm hàng tăng trưởng mạnh nhất của ngành kinh tế quốc doanh Việt Nam (trongnăm 1995 đạt 550 triệu USD) Tổng kim ngạch xuất khẩu (1991-1995) có được là

do ngành đã xuất khẩu được 127.700 tấn sản phẩm (tăng 156,86% so với năm1990) cho 25 nước trên thế giới, trong đó có tới 75% lượng hàng được nhập chothị trường Nhật, Singapore, Hong Kong, EU, đạt 30 triệu USD/ năm Sản phẩmthuỷ hải sản của Việt Nam đứng thứ 19 về sản lượng, đứng thứ 30 về kim ngạchxuất khẩu, và đứng hàng thứ năm về nuôi tôm

Ngành chế biến thuỷ sản là một phần cơ bản của ngành thuỷ sản, ngành cóhệ thống cơ sở vật chất tương đối lớn, bước đầu tiếp cận với trình độ khu vực, cóđội ngũ quản lý có kinh nghiệm, công nhân kỹ thuật có tay nghề giỏi Sản lượngxuất khẩu 120.000 – 130.000 tấn/ năm, tổng dung lượng kho bảo quản lạnh là

230 ngàn tấn, năng lực sản xuất nước đá là 3.300 tấn/ ngày, đội xe vận tải lạnh

hơn 1000 chiếc với trọng tải trên 4000 tấn, tàu vận tải lạnh khoảng 28 chiếc, vớitổng trọng tải 6150 tấn Chế biến nước nắm được duy trì ở mức 150 triệu lít/ năm.Đối với hàng chế biến xuất khẩu, ngành đang chuyển dần từ hình thức bánnguyên liệu sang xuất khẩu các sản phẩm tươi sống, sàn phẩm ăn liền và sảnphẩm bán lẻ siêu thị có giá trị cao hơn Tuy vây, giá trị các mặt hàng đông lạnhcủa nước ta chỉ bằng 1/2 hay 2/3 giá trị xuất khẩu các mặt hàng tương tự củaTrung Quốc, Đài Loan, Thái Lan Hiện nay cả nước có khoảng 168 nhà máy, cơsở chế biến đông lạnh với công suất tổng cộng khoảng 100.000 tấn sản phẩm/năm.

Quy trình công nghệ chế biến hàng động lạnh ở nước ta hiện nay chủ yếudừng ở mức độ sơ chế và bảo quản đông lạnh Chủ yếu là đưa tôm cá từ nơi đánhbắt về sơ chế, đóng gói, cấp đông, bảo quản lạnh … và xuất khẩu Về thiết bị, đại

đa số các nhà máy và cơ sở chế biến thuỷ hải sản đông lạnh được xây dựng sau

1975, tập trung vào những năm 80 cho nên còn tương đối mới, trang bị bằng máycấp đông kiểu tiếp xúc 2 băng chuyền

Giang

2.2.1 Giới thiệu chung về công ty

- Tên cơ sở: Xí nghiệp chế biến thủy sản Thuận An 1, An Giang

- Địa chỉ: Ấp Bình Hưng 2, xã Bình Mỹ, huyện Châu Phú, tỉnh An Giang

- Năm thành lập: tháng 10/1996

- Năm bắt đầu hoạt động : 1997

- Tình hình sản xuất kinh doanh:

Bảng 2.1 Tình hình sản xuất kinh doanh.

Sản phẩm Mực, Ghẹ, Cá Tôm, Mực, Ghẹ Tôm

Kim ngạch 12.000.000 USD 20.645.000 USD 22.709.500 USDThị trường Châu Âu, Nhật,

 Tổng số công nhân sản xuất: 363 người

 Số lượng công nhân tại thời điểm cao nhất/ca sản xuất: 363 người

Trong đó:

 Khu tiếp nhận nguyên liệu: 12 người

 Khu vực sơ chế: 98 người

 Khu vực chế biến: 121 người

 Khu vực cấp đông bao gói: 26 người

 Khu vực khác: 82 người

 Khu vực băng chuyền IQF: 24 người

2.3 Tóm tắt hiện trạng sản xuất

2.3.1 Nhà xưởng

Tổng diện tích các khu vực sản xuất chính: 2.916,34 m2 Trong đó:

 Khu vực tiếp nhận: 84,00m2

 Khu vực sơ chế: 182,00m2

 Khu vực chế biến: 227,94m2

 Khu vực cấp đông: 926,40m2

 Khu vực kho lạnh: 261,00m2

 Khu vực sản xuất khác: 1232,00m2

 Mô tả hiện trạng điều kiện cơ sở vật chất nhà xưởng và kết cấu: Kết

cấu nhà xưởng khung thép tiền chế, tường xây gạch thu hồi, mái lợp tol mạ kẽm,xung quanh bên trong ốp gạch men cao 1,25m Các vách ngăn bằng nhôm, kính

Nền bằng đá mài màu trắng, trần tấm nhôm sóng Trang bị các thiết bị lạnh, quạtthông gió.

2.3.2 Trang thiết bị chính

Bảng 2.2 Trang thiết bị trong công ty.

xuất

vào sử dụng

1 Hệ thống cấp đông tiếp xúc

1tấn/mẻ Sabro – HM128L

2 Hệ thống kho trữ đông 200

3 Hệ thống hấp- Cấp đông IQF

4 Hệ thống kho trữ đông 150

tấn Bitzer + Surely

5 Các thiết bị khác:

 Máy hút chân không

 Máy dò kim loại

 Nồi hơi

 Máy làm lạnh nước

 Máy SX đá vẩy

15tấn/ngày

 Hệ thống xử lý, lọc nước

60m3/giờ

Đài LoanNhậtViệt NamĐan MạchViệt NamViệt Nam

010101010101

200220022002200219971997

Nhận xét chung về hiện trạng hoạt động của các thiết bị: Các loại trang

thiết bị đang hoạt động tốt

2.3.3 Hệ thống phụ trợ

2.3.3.1 Nguồn nước sử dụng cho khu vực sản xuất

Nguồn nước đang sử dụng: Nước giếng khoan với độ sâu 140m Phương phápđảm bảo chất lượng nước cung cấp cho khu vực sản xuất (kể cả khu vực sản xuất

- Hệ thống có lắng lọc với 01 bể chứa có dung tích 400m3.

- Hệ thống khử trùng dùng Chlorine định lượng

2.3.3.2 Nguồn nước đá

- Tự sản xuất: đá vẩy với công suất 15tấn/ngày

- Mua ngoài: đá cây với công suất 120tấn/ngày

2.3.3.3 Hệ thống xử lý chất thải

Mô tả tóm tắt hệ thống thoát, xử lý nước thải: Nước thải  Mương nổi 

ống PVC chìm  Cống ngầm  Hầm xử lý  Ao xử lý  Sông

Chất thải rắn: Chất thải rắn chứa trong thùng nhựa đậy nắp kín, vận chuyển

ra bãi đổ

Bảng 2.3 Danh mục các loại hoá chất

Tên hoá chất Nước sản xuất Mục đích sử dụng

Chlorine bột, nước Nhật Khử trùng bề mặt tiếp xúc sản

phẩm , xử lý nước

2.4 Quy trình sản xuất tại công ty

2.4.1 Đặc tính nguyên liệu – nhiên liệu

2.4.1.1 Nguyên liệu

Nguồn nguyên liệu chủ yếu được vận chuyển về công ty là các loại hải sảnnhư tôm, cua, cá, mực phục vụ cho việc chế biến các sản phẩm đông lạnh xuấtkhẩu Số lượng nguyên liệu được vận chuyển từ các địa phương về công ty luônthay đổi tuỳ theo đơn đặt hàng và nhu cầu của thị trường Tuy nhiên trong năm

2002 công ty chế biến chủ yếu mặt hàng tôm đông lạnh

Do các loại thuỷ hải sản tươi sống rất dễ bị hỏng hoặc giảm phẩm chất nếukhông được chuyên chở, giao nhận, tồn trữ đúng kỹ thuật nên nguyên liệu thuỷhải sản được chuyên chở và giao nhận bằng các xe lạnh chuyên dùng của công tyvà được tồn trữ trong các kho lạnh với thời gian quy định chặt chẽ.

2.4.1.2 Nhiên liệu

Nhiên liệu được sử dụng chủ yếu là dầu DO dùng cho lò hơi, chạy máy phátđiện Ngoài ra còn có nước để rửa nguyên liệu, hoá chất khử trùng Đối với hoáchất khử trùng dùng trong chế biến thuỷ sản đông lạnh thì công ty sử dụngChlorine Mục đích của việc khử trùng là nhằm bảo quản sản phẩm và vệ sinhnhà xưởng theo tiêu chuẩn của ngành

2.4.2 Quy trình sản xuất

Hình 2.1 Quy trình chế biến tôm vỏ lặt đầu (HLSO) đông lạnh

Bao gói, bảo quảnMạ băng

Phân cở, hạng

Nước thải ngâm

Nước thải rửaNước thải rửa

Nước thải rửa

Nước thải rửa

Sơ chế

Hình 2.2 Quy trình chế biến tôm thịt (PD, PUD, PTO) đông lạnh

Bao gói, bảo quản

Nước thải rửa

Nước thải rửa

Nước thải ngâm

Nước thải rửa

2.5 Vấn đề gây ô nhiễm của công ty

Tương tự như các công ty chế biến thủy sản khác nói riêng và ngành chếbiến thủy sản nói chung, vấn đề gây ô nhiễm môi trường mà công ty cần quantâm trong quá trình sản xuất là ô nhiễm môi trường do khí thải, bụi, mùi, ô nhiễmmôi trường do chất thải rắn và ô nhiễm môi trường do nước thải

2.5.1 Ô nhiễm do khí thải, bụi, mùi

Ô nhiễm mùi phát sinh từ chất thải rắn, các chất này là phế liệu bỏ ra từnguyên liệu chính (đầu tôm, vây cá, xương cá,…) Nếu để lâu ngày sẽ diễn ra quátrình phân hủy làm phát sinh mùi hôi, ảnh hưởng đến môi trường bên trong vàngoài nhà máy Do đó cần xử lý triệt để lượng chất thải rắn phát sinh nhằm hạnchế ô nhiễm mùi

Khí thải phát sinh từ nhà máy chủ yếu từ các lò hơi sử dụng dầu DO, máyphát điện, các máy nén khí của các thiết bị đông lạnh với các loại khí như: NH3,

NO2, SO2, bụi, H2S Tuy vậy mức độ ô nhiễm không lớn và có thể khống chế nếucông ty thường xuyên quan tâm đến việc bảo quản và sửa chữa trang thiết bị

2.5.2 Ô nhiễm do chất thải rắn

Với lượng chất thải rắn thải ra ngày càng nhiều trong quá trình sản xuất màkhông có biện pháp xử lý kịp thời thì sẽ gây ô nhiễm mùi, ảnh hưởng đến môitrường xung quanh Nhằm tránh hiện tượng này, công ty đã có biện pháp táchriệng chất thải rắn từ khu vực sản xuất với chất thải sinh hoạt, chất thải rắn từ khusản xuất được đưa ra khỏi nhà máy và mang đi xử lý theo quy định chung Chấtthải rắn từ khâu bao bì , đóng gói … và chất thải rắn sinh hoạt được tập trung về vịtrí riêng và được cơ quan quản lý công trình vệ sinh công cộng mà công ty hợpđồng vận chuyển ra bãi đỗ

2.5.3 Ô nhiễm do nước thải

Nguồn nước thải phát sinh trong quá trình hoạt động.

 Nước thải sản xuất : Nước thải sản xuất phát sinh chủ yếu từ khâu rửa

nguyên liệu trong quá trình tiếp nhận, sơ chế hải sản Đây là loại nước thải có độ

ô nhiễm cao

nhất.- Nước thải vệ sinh công nghiệp : Đây là lượng nước cần dùng cho việc

rửa sàn nhà mỗi ngày, ngoài ra còn dùng cho việc rửa máy móc, thiết bị, rửa xe …

 Nước thải sinh hoạt : Nước thải ra từ việc tắm giặt, vệ sinh của toàn bộ

công nhân, cán bộ trong xí nghiệp

Cả 3 loại nước thải trên được thoát chung đến khu vực xử lý nước của công

ty Tổng lưu lượng của 3 loại nước thải này dao động khoảng 400 m3/ng.đ (Nguồn

từ công ty)

Sau đây là bảng kết quả phân tích các thông số ô nhiễm trong nước thải đượclấy từ mương thoát nước thải

Bảng 2.4 Các thông số ô nhiễm trong nước thải

Qua kết quả phân tích nước thải hiện tại của công ty, ta nhận thấy nước thảicủa công ty không đạt tiêu chuẩn xã thải vào môi trường Do vậy, việc thiết kếtrạm xử lý nước thải cho công ty là vấn đề cần thiết và cấp bách.

CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ

LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN

3.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

Phương pháp xử lý cơ học sử dụng nhằm mục đích tách các chất không hoàtan 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 giử 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 đểnghiền nhỏ, sau đó đổ trở lại trước song chắn rác hoặc chuyển tới bể phân huỷcặn (bể mêtan) Đối với các tạp chất < 5 mm thường dùng lưới chắn rác Cấu tạocủa thanh chắn rác gồm các thanh kim loại tiết diện chử nhật, hình tròn hoặc bầudục Song chắn rác được chia làm 2 loại di động hoặc cố định Song chắn rácđược đặt nghiêng một góc 60 – 900 theo hướng dòng chảy

3.1.2 Bể lắng

Bể lắng dùng để tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọnglượng riêng của nước Chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống đáy, còn chất lơlửng nhẹ hơn sẽ nổi lên mặt nước Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyểncác chất bẩn lắng và nổi (ta gọi là cặn ) tới công trình xử lý cặn

- Dựa vào chức năng, vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt 1trước 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 lắngnhư: 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

3.1.2.1 Bể lắng đứng

Bể lắng đứng có dạng hình tròn hoặc hình chử nhật trên mặt bằng Bể lắngđứng thường dùng cho các trạm xử lý có công suất dưới 20.000 m3/ng.đ Nước thảiđược 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 Nướctrong được tập trung vào máng thu phía trên Cặn lắng được chứa ở phần hình nónhoặc chóp cụt phía dưới.

3.1.2.2 Bể lắng ngang

Bể lắng ngang có hình dạng chử nhật trên mặt bằng, tỷ lệ giữa chiều rộng vàchiều dài không nhỏ hơn ¼ và chiều sâu đến 4m Bể lắng ngang dùng cho cáctrạm xử lý có công suất lớn hơn 15.000 m3/ ng.đ Trong bể lắng nước thải chuyểnđộng theo phương ngang từ đầu bể đến cuối bể và được dẩn tới các công trình xửlý 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 ởmáng cuối bể

3.1.2.3 Bể lắng ly tâm

Bể lắng ly tâm có dạng hình tròn trên mặt bằng ,đường kính bể từ 16 đến 40

m (có trưòng hợp tới 60m), chiều cao làm việc bằng 1/6 – 1/10 đường kính bể Bểlắng ly tâm được dùng cho các trạm xử lý có công suất lớn hơn 20.000 m3/ng.đ.Trong bể lắng nước chảy từ trung tâm ra quanh thành bể Cặn lắng được dồn vàohố thu cặn được xây dựng ở trung tâm đáy bể bằng hệ thống cào gom cặn ở phầndưới dàn quay hợp với trục 1 góc 450 Đáy bể thường làm với độ dốc I = 0,02 –0,05 Dàn quay với tốc độ 2-3 vòng trong 1 giờ Nước trong được thu vào mángđặt dọc theo thành bể phía trên

3.1.3 Bể vớt dầu mỡ

Bể vớt dầu mở thường được áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mở(nước thải công ngiệp) nhằm tách các tạp chất nhẹ Đối với thải sinh hoạt khi

hàm lượng dầu mở không cao thì việc vớt dầu mở thực hiện ngay ở bể lắng nhờthiết bị gạt chất nổi.

3.1.4 Bể lọc

Bể lọc nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách chonước thải đi qua lớp lọc đặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc, sử dụng chủ yếu chomột số loại nước thải công nghiệp Quá trình phân riêng được thực hiện nhờ váchngăn xốp, nó cho nước đi qua và giữ pha phân tán lại Quá trình diễn ra dưới tácdụng của áp suất cột nước

 Phương pháp xử lý cơ học : có thể loại bỏ được đến 60% tạp chất

không hoà tan có trong nước thải và giảm BOD đến 30% Để tăng hiệu suất côngtác của các công trình xử lý cơ học có thể dùng biện pháp thoáng sơ bộ, thoánggió đông tụ sinh học, hiệu quả xử lý có thể đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơlửng và 40-50 % theo BOD

Trong số các công trình xử lý cơ học có thể kể đến bể tự hoại, bể lắng haivỏ, bể lắng trong có ngăn phân huỷ là những công trình vừa để lắng vừa để phânhuỷ cặn lắng

3.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý

Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý là áp dụngcác quá trình vật lý và hoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó đểgây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các chất khác dướidạng 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 độc lập hoặc xử lý cùng với cácphương pháp cơ học, hoá học, sinh học trong công nghệ xử lý nước thải hoànchỉnh

Những phương pháp hoá lý thường được áp dụng để xử lý nước thải là: keotụ, tuyển nổi, đông tụ, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngược và siêu lọc …v…v…

3.2.1 Phương pháp đông tụ và keo tụ

Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không thểtách được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hoà tan vì chúng là những hạtrắn có kích thước quá nhỏ Để tách các hạt rắn đó một cách có hiệu quả bằngphương pháp lắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hổ giữacác hạt phân tán liên kết thành tập hợp các hạt, nhằm tăng vận tốc lắng củachúng Việc khử các hạt keo rắn bằng lắng trọng lượng đòi hỏi trước hết cầntrung hoà điện tích của chúng, thứ đến là liên kết chúng với nhau Quá trình trunghoà điện tích thường được gọi là quá trình đông tụ (coagulation), còn quá trình tạothành các bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ (flocculation)

3.2.1.1 Phương pháp đông tụ

Quá trình thuỷ phân các chất đông tụ và tạo thành các bông keo xảy ra theocác giai đoạn sau :

Me3 + HOH  Me(OH)2+ + H+

Me(OH)2+ + HOH  Me(OH)+ + H+

Me(OH)+ + HOH  Me(OH)3 + H+

Me3+ + 3HOH  Me(OH)3 + 3 H+

Chất đông tụ thường dùng là muối nhôm, sắt hoặc hoặc hỗn hợp của chúng.Việc chọn chất đông tụ phụ thuộc vào thành phần, tính chất hoá lý, giá thành,nồng độ tạp chất trong nước, pH

Các muối nhôm được dùng làm chất đông tụ: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2,Al(OH)2Cl, Kal(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O Thường sunfat nhôm làm chấtđông tụ vì hoạt động hiệu quả pH = 5 – 7.5, tan tốt trong nước, sử dụng dạng khôhoặc dạng dung dịch 50% và giá thành tương đối rẽ

Các muối sắt được dùng làm chất đông tụ: Fe(SO)3.2H2O, Fe(SO4)3.3H2O,FeSO4.7H2O và FeCl3 Hiệu quả lắng cao khi sử dụng dạng khô hay dung dịch 10-15%.

3.2.1.2 Phương pháp keo tụ

Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tử vàonước Khác với quá trình đông tụ, khi keo tụ thì sự kết hợp diễn ra không chỉ dotiếp xúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bịhấp phụ trên các hạt lơ lửng

Sự keo tụ được tiến hành nhằm thúc đẩy quá trình tạo bông hydroxyt nhômvà sắt với mục đích tăng vận tốc lắng của chúng Việc sử dụng chất keo tụ chophép giảm chất đông tụ, giảm thời gian đông tụ và tăng vận tốc lắng

Cơ chế làm việc của chất keo tụ dựa trên các hiện tượng sau: hấp phụ phântử chất keo trên bề mặt hạt keo, tạo thành mạng lưới phân tử chất keo tụ Sự dínhlại các hạt keo do lực đẩy Vanderwalls Dưới tác động của chất keo tụ giữa cáchạt keo tạo thành cấu trúc 3 chiều, có khả năng tách nhanh và hoàn toàn ra khỏinước

Chất keo tụ thường dùng có thể là hợp chất tự nhiên và tổng hợp chất keo tựnhiên là tinh bột, ete, xenlulo, dectrin (C6H10O5)n và dioxyt silic hoạt tính(xSiO2.yH2O)

3.2.2 Tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng rắnhoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng Trong xử lý nướcthải, tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinhhọc Ưu điểm cơ bản của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khửđược hoàn toàn các hạt nhỏ hoặc nhẹ, lắng chậm, trong một thời gian ngắn Khicác hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể thu gom bằng bộ phận vớt bọt

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường làkhông khí ) vào trong pha lỏng Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi củatập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đóchúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơntrong chất lỏng ban đầu

3.2.3 Khử trùng nước thải

Sau khi xử lý sinh học, phần lớn các vi khuẩn trong nước thải bị tiêu diệt Khixử lý trong các công trình sinh học nhân tạo (Aerophin hay Aerotank) số lượng vikhuẩn giảm xuống còn 5%, trong hồ sinh vật hoặc cánh đồng lọc còn 1-2%.Nhưng để tiêu diệt toàn bộ vi khuẩn gây bệnh, nước thải cần phải khử trùngChlor hoá, Ozon hoá, điện phân, tia cực tím …

3.2.3.1 Phương pháp phổ biến nhất hiện nay là phương pháp Chlor hoá

Chlor cho vào nước thải dưới dạng hơi hoặc Clorua vôi Lượng Clor hoạttính cần thiết cho một đơn vị thể tích nước thải là: 10 g/m3 đối với nước thải sauxử lý cơ học, 5 g/m3 sau xử lý sinh học hoàn toàn Clor phải được trộn đều vớinước và để đảm bảo hiệu quả khử trùng, thời gian tiếp xúc giữa nước và hoá chấtlà 30 phút trước khi nước thải ra nguồn Hệ thống Clor hoá nước thải Clor hơi baogồm thiết bị Clorato, máng trộn và bể tiếp xúc Clorato phục vụ cho mục đíchchuyển Clor hơi thành dung dịch Clor trước khi hoà trộn với nước thải và đượcchia thành 2 nhóm: nhóm chân không và nhóm áp lực Clor hơi được vận chuyểnvề trạm xử lý nước thải dưới dạng hơi nén trong banlon chịu áp Trong trạm xử lýcần phải có kho cất giữ các banlon này Phương pháp dùng Clor hơi ít được dùngphổ biến

3.2.3.2 Phương pháp Clor hoá nước thải bằng Clorua vôi

Aùp dụng cho trạm nước thải có công suất dưới 1000 m3/ngđ Các công trìnhvà thiết bị dùng trong dây chuyền này là các thùng hoà trộn, chuẩn bị dung dịchClorua vôi, thiết bị định lượng máng trộn và bể tiếp xúc.

Với Clorua vôi được hoà trộn sơ bộ tại thùng hoà trộn cho đến dung dịch 10 15% sau đó chuyển qua thùng dung dịch Bơm định lượng sẽ đưa dung dịchClorua vôi với liều lượng nhất định đi hoà trộn vào nước thải Trong các thùngtrộn dung dịch, Clorua vôi được khuấy trộn với nước cấp bằng các cánh khuấygắn với trục động cơ điện

-3.2.3.3 Phương pháp Ozon hoá

Ozon hoá tác động mạnh mẽ với các chất khoáng và chất hữu cơ, oxy hoábằng Ozon cho phép đồng thời khử màu, khử mùi, tiệt trùng của nước BằngOzon hoá có thể xử lý phenol, sản phẩm dầu mỏ, H2S, các hợp chất Asen, thuốcnhuộm … Sau quá trình Ozon hoá số lượng vi khuẩn bị tiêu diệt đến hơn 99%.Ngoài ra, Ozon còn oxy hoá các hợp chất Nitơ, Photpho … Nhược điểm chính củaphương pháp này là giá thành cao và thường được ứng dụng rộng rãi trong xử lýnước cấp

3.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Phương pháp xử lí sinh học là sử dụng khả năng sống, hoạt động của vi sinhvật để phân huỷ các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải Các vi sinh vật sử dụngcác hợp chất hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo nănglượng Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựngtế bào, sinh trưởng và sinh sản vì thế sinh khối của chúng được tăng lên Quátrình phân huỹ các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hoá sinh hoá.Phương pháp xử lý sinh học có thể thực hiện trong điều kiện hiếu khí (với sự cómặt của oxy) hoặc trong điều kiện kỵ khí( không có oxy)

Phương pháp xử lý sinh học có thể ứng dụng để làm sạch hoàn toàn các loạinước thải chứa chất hữu cơ hoà tan hoặc phân tán nhỏ Do vậy, phương pháp nàythường được áp dụng sau khi loại bỏ các loại tạp chất thô ra khỏi nước thải.

 Quá trình xử lý sinh học gồm các bước

- Chuyển hoá các hợp chất có nguồn gốc cacbon ở dạng keo và dạng hoà tanthành thể khí và thành các vỏ tế bào vi sinh

- Tạo ra các bông cặn sinh học gồm các tế bào vi sinh vật và các chất keovô 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 nhiênngười ta xử lí nước thải trong ao, hồ( hồ sinh vật) hay trên đất (cánh đồng tưới,cánh đồng lọc…)

Hình 3.1 Hồ sinh vật

3.3.1.1 Hồ sinh vật

Là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo còn gọi là hồ oxy hoá, hồổn định nước thải,… là hồ để xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học Trong hồsinh vật diễn ra quá trình oxy hoá sinh hoá các chất hữu cơ như vi khuẩn, tảo vàcác loại thuỷ sinh vật khác, tương tự như quá trình làm sạch nguồn nước mặt Visinh vật sử dụng oxy sinh ra từ rêu tảo trong quá trình quang hợp cũng như oxy từ

không khí để oxy hoá các chất hữu cơ, rong tảo lại tiêu thụ CO2, photphat vànitrat amon sinh ra từ sự phân huỷ, oxy hoá các chất hữu cơ bởi vi sinh vật Để hồhoạt động bình thường cần phải giữ giá trị pH và nhiệt độ tối ưu Nhiệt độ khôngđược thấp hơn 60C.

Theo bản chất quá trình sinh hoá, người ta chia hồ sinh vật ra các loại hồhiếu khí, hồ sinh vật tuỳ tiện (Faculative) và hồ sinh vật yếm khí

 Hồ sinh vật hiếu khí

Quá trình xử lí nước thải xảy ra trong điều kiện đầy đủ oxy, oxy được cungcấp qua mặt thoáng và nhờ quang hợp của tảo hoặc hồ được làm thoáng cưỡngbức nhờ các hệ thống thiết bị cấp khí Độ sâu của hồ sinh vật hiếu khí không lớntừ 0,5-1,5m

 Hồ sinh vật tuỳ tiện

Có độ sâu từ 1,5 – 2,5m , trong hồ sinh vật tùy tiện, theo chiều sâu lớp nướccó thể diễn ra hai quá trình: oxy hoá hiếu khí và lên men yếm khí các chất bẩnhữu cơ Trong hồ sinh vật tuỳ tiện vi khuẩn và tảo có quan hệ tương hổ đóng vaitrò cơ bản đối với sự chuyển hoá các chất

 Hồ sinh vật yếm khí:

Có độ sâu trên 3m, với sự tham gia của hàng trăm chủng loại vi khuẩn kỵ khíbắt buộc và kỵ khí không bắt buộc Các vi sinh vật này tiến hành hàng chục phảnứng hoá sinh học để phân huỷ và biến đổi các hợp chất hữu cơ phức tạp thànhnhững 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 vẫn có BOD cao nên loại hồ này chỉ chủyếu áp dụng cho xử lý nước thải công nghiệp rất đậm đặc và dùng làm hồ bậc 1trong 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

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 sẳn trong đất sẽ phânhuỷ chúng thành các chất đơn giản để cây trồng hấp thụ Nước thải sau khi ngấmvào đất, một phần được cây trồng sử dụng Phần còn lại chảy vào hệ thống tiêunước ra sông hoặc bổ sung cho nước nguồn

3.3.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo 3.3.2.1 Bể lọc sinh học

Bể lọc sinh học là công trình nhân tạo, trong đó nước thải được lọc qua vậtliệu rắn có bao bọc một lớp màng vi sinh vật Bể lọc sinh học gồm các phần chínhnhư sau: phần chứa vật liệu lọc, hệ thống phân phối nước đảm bảo tưới đều lêntoàn bộ bề mặt bể, hệ thống thu và dẩn nước sau khi lọc, hệ thống phân phối khícho bể lọc

Quá trinh oxy hoá chất thải trong bể lọc sinh học diễn ra giống như trên cánhđồng lọc nhưng với cường độ lớn hơn nhiều Màng vi sinh vật đã sử dụng và xác

vi sinh vật chết theo nước trôi khỏi bể được tách khỏi nước thải ở bể lắng đợt 2.Để đảm bảo quá trình oxy hoá sinh hoá diễn ra ổn định, oxy được cấp cho bể lọcbằng các biện pháp thông gió tự nhiên hoặc thông gió nhân tạo Vật liệu lọc củabể lọc sinh học có thể là nhựa Plastic, xỉ vòng gốm, đá Granit……

Bể có dạng hình vuông, hình chữ nhật hoặc hình tròn trên mặt bằng, bể lọcsinh học nhỏ giọt làm việc theo nguyên tắc sau:

- Nước thải sau bể lắng đợt 1 được đưa về thiết bị phân phối, theo chu kỳtưới đều nước trên toàn bộ bề mặt bể lọc Nước thải sau khi lọc chảy vào hệthống thu nước và được dẫn ra khỏi bể Oxy cấp cho bể chủ yếu qua hệ thống lỗxung quanh thành bể

- Vật liệu lọc của bể sinh học nhỏ giọt thường là các hạt cuội, đá … đườngkính trung bình 20 – 30 mm Tải trọng nước thải của bể thấp (0,5 – 1,5 m3/m3 vậtliệu lọc /ngđ) Chiều cao lớp vật liệu lọc là 1,5 – 2m Hiệu quả xử lý nước thảitheo tiêu chuẩn BOD đạt 90% Dùng cho các trạm xử lý nước thải có công suấtdưới 1000 m3/ngđ.

Bể lọc sinh học cao tải có cấu tạo và quản lý khác với bể lọc sinh học nhỏgiọt, 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 /ngđ Nếu trường hợp BOD của nước thảiquá lớn người ta tiến hành pha loãng chúng bằng nước thải đã làm sạch Bể đượcthiết kế cho các trạm xử lý dưới 5000 m3/ngđ

3.3.2.2 Bể hiếu khí có bùn hoạt tính – Bể Aerotank

Là bể chứa hổn hợp nước thải và bùn hoạt tính, khí được cấp liên tục vào bểđể trộn đều và giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng trong nước thải và cấp đủ oxy cho

vi sinh vật oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải Khi ở trong bể, các chất lơlửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho các vi khuẩn cư trú, sinh sản và pháttriển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính Vi khuẩn và các vi sinh vậtsống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N , P) làm thức ăn để chuyển hoáchúng thành các chất trơ không hoà tan và thành các tế bào mới Số lượng bùnhoạt tính sinh ra trong thời gian lưu lại trong bể Aerotank của lượng nước thải banđầu đi vào trong bể không đủ làm giảm nhanh các chất hữu cơ do đó phải sử dụnglại một phần bùn hoạt tính đã lắng xuống đáy ở bể lắng đợt 2, bằng cách tuầnhoàn bùn về bể Aerotank để đảm bảo nồng độ vi sinh vật trong bể Phần bùnhoạt tính dư được đưa về bể nén bùn hoặc các công trình xử lý bùn cặn khác đểxử 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

Quá trình xử lý sinh học kỵ khí là quá trình sử dụng các vi sinh vật trong điềukiện không có oxy để chuyển hoá các hợp chất hữu cơ thành Metan và các sảnphẩm hữu cơ khác.

Quá trình này thường được ứng dụng để xử lý ổn định cặn và xử lý nước thảicông nghiệp có nồng độ BOD, COD cao

Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ trong nước thải bằng vi sinh yếm khí xảy

ra theo 3 giai đoạn:

 Một nhóm vi sinh tự nhiên có trong nước thải thuỷ phân các hợpchất hữu cơ phức tạp và lypit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng nhẹnhư Monosacarit, amino axit để tạo ra nguồn thức ăn và năng lượng cho vi sinhhoạt động

 Nhóm vi khuẩn tạo men axit biến đổi các hợp chất hữu cơ đơn giảnthành các axit hữu cơ thường là axit acetic, nhóm vi khuẩn yếm khí tạo axit gọi lànhóm axit focmơ

 Nhóm vi khuẩn tạo mêtan chuyển hoá hydro và axit acetic thành khímetan và cacbonic Nhóm vi khuẩn này gọi là mêtan focmơ, chúng có rất nhiềutrong dạ dày của động vật nhai lại (trâu ,bò…) vai trò quan trọng của nhóm vikhuẩn metan focmơ là tiêu thụ hydro và axit acetic, chúng tăng trưởng rất chậmvà quá trình xử lý yếm khí chất thải được thực hiện khi khí mêtan và cacbonicthoát ra khỏi hổn hợp

Hình 3.2 Mô hình bể UASBNước thải được đưa trực tiếp vào dưới đáy bể và được phân phối đồng đều ởđó, sau đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học hạt nhỏ (bông bùn) và cácchất bẩn hữu cơ được tiêu thụ ở đó.

Các bọt khí mêtan và cacbonic nổi lên trên được thu bằng các chụp khí đểdẩn ra khỏi bể

Nước thải tiếp theo đó sẽ diễn ra sự phân tách 2 pha lỏng và rắn Pha lỏngđược dẫn ra khỏi bể, còn pha rắn thì hoàn lưu lại lớp bông bùn

Sự tạo thành và duy trì các hạt bùn là vô cùng quan trọng khi vận hành bểUASB

3.4 Một số công nghệ xử lý nước thải thủy sản ở Việt Nam

3.4.1 Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp đông lạnh Việt Thắng, Nha Trang

Hình 3.3 Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp đông lạnh Việt Thắng

3.4.2 Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản Ngô Quyền, Rạch Giá, Kiên Giang, công suất 520 m 3 /ngày đêm

GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn

Nước thải vào

Bể lắng cát

Bể điều hòa

Bể lắng 1

Bể kỵ khí

Bể lắng 2

Bể khử trùng

Bể nén bùn

Máy ép bùnBể hiếu khí

Sân phơi cátSong chắn rác

Hình 3.4 Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản Ngô Quyền

3.4.3 Hệ thống xử lý nước thải công ty chế biến thủy sản xuất khẩu Nha

Nước thải vào

Bể vớt váng

Bể điều hòa

Bể lọc kỵ khí

Bể hiếu khí

Bể lắng

Bể tiếp xúc

Song chắn rác

Bể nén bùn

Bể chứa bùn