Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải sản xuất tại nhà máy chế biến thủy sản f90 và đề xuất biện pháp cải tiến hiệu quả cho hệ thống

viii DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT BOD5 : Nhu cầu oxy sinh hóa trong 5 ngày Biochemical Oxygen Demand CBTS : Chế biến thủy sản CBCNV : Cán bộ công nhân viên CTNH : Chất thải ngu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT

TẠI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN F90

VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP CẢI TIẾN HIỆU QUẢ CHO HỆ THỐNG

Giảng viên hướng dẫn: Th.S Ngô Phương Linh

Sinh viên thực hiện: Trần Thị Liễu

Mã số sinh viên: 56131845

Khánh Hòa – 2018

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT

TẠI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN F90

VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP CẢI TIẾN HIỆU QUẢ CHO HỆ THỐNG

GVHD: Th.S Ngô Phương Linh SVTH: Trần Thị Liễu

MSSV: 56131845

Khánh Hòa, tháng 7/2018

ii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đồ án mà tôi đã trực tiếp tiến hành và thực hiện, dưới sự

hướng dẫn tận tình của cô Th.S Ngô Phương Linh Đồ án được tiến hành dưới sự giúp

đỡ của các anh trong trạm XLNT của nhà máy F90 và F17 Các số liệu và kết quả nêu

trong đồ án là trung thực, do chính tôi thu thập và đúc kết

Tác giả đồ án

Trần Thị Liễu

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt những năm học tập và khoảng thời gian thực hiện Đồ án tốt nghiệp, em luôn nhận được sự quan tâm, động viên và giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô, người thân và bạn bè Em luôn trân trọng những giây phút được sống và học tập cùng các bạn trong lớp 56.CNMT-1, được sự chỉ dạy và truyền đạt những kiến thức quý báu của các thầy cô và luôn nhận được tình yêu thương của các bạn trong lớp

Chính vì vậy, em xin chân thành cảm ơn đến tất cả các thầy cô Viện Công nghệ Sinh học và Môi trường, trường Đại học Nha Trang

Xin đặc biệt cảm ơn cô Th.S Ngô Phương Linh, đã tận tình hướng dẫn em thực hiện đồ án tốt nghiệp này Cảm ơn cô đã dành nhiều thời gian tận tình giúp đỡ và truyền đạt nhiều kinh nghiệm thực tế cho em

Xin chân thành cảm ơn các anh trong Trạm xử lý nước thải của nhà máy F90 và F17, Công ty Cổ phần Nha Trang Seafoods – F17 đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho em trong thời gian thực hiện đồ án

Xin chân thành cảm ơn gia đình và các bạn sinh viên lớp 56.CNMT-1 đã ủng hộ, động viên và giúp đỡ em để hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Dù đã rất cố gắng nhưng không thể tránh khỏi nhiều điều thiếu sót, rất mong nhận được

sự góp ý và sửa chữa của thầy cô cùng các bạn về khóa thực hiện đồ án tốt nghiệp này

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Điều tra, khảo sát, thu thập tài liệu, số liệu liên quan, quan sát trực tiếp nhà xưởng, Trạm XLNT, lấy mẫu và đánh giá

- Phương pháp đánh giá và lựa chọn:

▪ Dựa trên cơ sở động học của các quá trình xử lý cơ bản

▪ Tổng hợp số liệu

▪ Sử dụng phương pháp đánh giá trọng số dựa vào 3 tiêu chí: kĩ thuật, môi trường

và kinh tế để đánh giá tính khả thi và ổn định của các phương án đề ra

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Lưu lượng nước thải: 800 m3/ngđ

Đề xuất phương án cải tiến gồm các nội dung:

- Thiết kế chuyển đổi mục đích sử dụng bể lắng đứng bậc 2 thành bể lắng đứng bậc 1

- Xây dựng thêm bể trung hòa

- Thiết kế, lắp đặt tấm chắn khí cho bể UASB

- Thu hồi và xử lý khí thải sinh ra từ quá trình phân hủy kỵ khí ở bể UASB bằng phương pháp hấp thụ với dung dịch NaOH

- 2 phương án đề xuất nhằm cải tiến hệ thống để xử lý hiệu quả Nito, Photpho:

▪ Phương án 1: thiết kế xây dựng thêm bể anoxic, sử dụng công nghệ xử lý kết hợp anaerobic/anoxic/aerobic

▪ Phương án 2: thiết kế xây dựng bể sinh học hiếu theo mẻ SBR

KẾT LUẬN

Với phương án cải tiến đề xuất, nước thải sau xử lý đảm bảo đạt tiêu chuẩn đầu ra, góp phần bảo vệ môi trường, đồng thời nâng cao uy tín, chất lượng sản phẩm của công

ty, giúp công ty giành được những thị trường quan trọng trong xuất khẩu Đây sẽ là một

sự lựa chọn hợp lý cho Công ty

vi

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ii

LỜI CẢM ƠN iii

TÓM TẮT ĐỒ ÁN iv

MỤC LỤC vi

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT viii

DANH MỤC CÁC BẢNG ix

DANH MỤC CÁC HÌNH x

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN F90 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY 3

1.1.1 Giới thiệu 3

1.1.2 Vị trí địa lý 3

1.1.3 Đặc điểm địa hình 4

1.1.4 Đặc điểm khí tượng 4

1.1.5 Hệ thống sân đường 4

1.1.6 Hệ thống chiếu sáng 5

1.1.7 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 5

1.1.8 Hệ thống cấp nước 5

1.2 TỔNG QUAN VỀ HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT/VẬN HÀNH CỦA CƠ SỞ 6

1.3 NGUỒN NƯỚC THẢI PHÁT SINH VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ 9

1.3.1 Nước thải sinh hoạt 9

1.3.2 Nước thải sản xuất 9

1.3.3 Nước thải nhiễm dầu nhớt 10

1.3.4 Nước mưa chảy tràn 10

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN 11

2.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XLNT THỦY SẢN 11

2.1.1 Xử lý cơ học 11

2.1.2 Xử lý hóa học và hóa lý 11

2.1.3 Xử lý sinh học 12

2.2 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XLNT THỦY SẢN ĐÃ ĐƯỢC ÁP DỤNG 16

2.2.1 Hệ thống xử lý nước thải của Công ty chế biến thủy sản 01 16

2.2.2 Hệ thống xử lý nước thải của công ty chế biến thủy sản 02 18

CHƯƠNG 3 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY F90 22

3.1 NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO 22

3.1.1 Tính chất nước thải đầu vào 22

3.1.2 Lưu lượng nước thải đầu vào 22

3.1.3 Xác định hiệu quả xử lý nước thải cần đạt được 23

3.2 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ VÀ THÔNG SỐ THIẾT KẾ 24

3.2.1 Sơ đồ công nghệ hiện đang áp dụng của nhà máy F90 (công suất 800m3/ngđ) 24

3.2.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ 25

3.2.3 Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải 26

3.2.4 Các máy móc thiết bị 34

3.2.5 Vận hành hệ thống xử lý nước thải 35

3.3 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ CỦA HỆ THỐNG 35

3.3.1 Đánh giá hiệu quả của các công trình 35

3.3.2 Kết quả chất lượng nước thải sau xử lý 45

3.3.3 Ưu nhược điểm của hệ thống 46

CHƯƠNG 4 ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY F90 47

4.1 CÁC ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN 47

4.1.1 Phương án 1 47

4.1.2 Phương án 2 49

4.2 TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN ĐỀ XUẤT 51

4.2.1 Phương án 1 51

4.2.2 Phương án 2 60

4.3 KHÁI TOÁN CÔNG TRÌNH 70

4.4 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CẢI TIẾN 72

4.4.1 Ưu, nhược điểm của phương án 1 72

4.4.2 Ưu, nhược điểm của phương án 2 73

4.4.3 So sánh lựa chọn công nghệ cải tiến 73

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76

5.1 KẾT LUẬN 76

5.2 KIẾN NGHỊ 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO 78

viii

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

BOD5 : Nhu cầu oxy sinh hóa trong 5 ngày (Biochemical Oxygen Demand)

CBTS : Chế biến thủy sản

CBCNV : Cán bộ công nhân viên

CTNH : Chất thải nguy hại

F/M : Tỷ số thức ăn/ vi sinh vật (Food and microorganism ratio)

IC50 : Nồng độ ức chế 50% đối tượng thử nghiệm (Inhibitory concentration at 50%) MLSS : Hỗn hợp chất rắn lơ lửng và nước thải (Mixed liquor suspended solids) MLVSS : Hỗn hợp chất rắn lơ lửng dễ bay hơi và nước thải (Mixed liquor volatile

suspended solids)

SBR : Bể xử lý sinh học theo mẻ (Sequencing Batch Reactor)

TSS : Tổng chất rắn lơ lửng (Total suspended solids)

UASB : Bể xử lý kỵ khí qua lớp cặn lơ lửng (Upflow anaerobic slugde blanket)

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Kết quả mẫu nước thải đầu vào của nhà máy F90 22

Bảng 3.2 Tiêu chuẩn chất lượng nước xả thải theo Quyết định 824/QĐ-UBND 23

Bảng 3.3 Thông số thiết kế của bể điều hòa 27

Bảng 3.4 Thông số thiết kế bể lắng kỵ khí 29

Bảng 3.5 Thông số thiết kế của bể UASB 30

Bảng 3.6 Thông số thiết kế của bể Aerotank 30

Bảng 3.7 Thông số thiết kế của bể lắng đứng 32

Bảng 3.8 Thông số thiết kế bể lắng ngang 33

Bảng 3.9 Thông số thiết kế bể khử trùng 34

Bảng 3.10 Thông số thiết kế bể chứa bùn cặn 34

Bảng 3.11 So sánh thông số bể đã xây dựng và thông số tính toán bể UASB 37

Bảng 3.12 So sánh thông số bể đã xây dựng và thông số tính toán bể aerotank 44

Bảng 3.13 So sánh thông số thiết kế của bể lắng đứng bậc 2 44

Bảng 3.14 So sánh thông số bể đã xây dựng và yêu cầu thiết kế bể lắng ngang 45

Bảng 3.15 Kết quả quan trắc chất lượng nước thải sau xử lý 45

Bảng 4.1 Bảng khai toán chi phí xây dựng và thiết bị cải tiến của phương án 1 70

Bảng 4.2 Bảng khai toán chi phí xây dựng và thiết bị cải tiến của phương án 2 71

Bảng 4.3 So sánh tổng điện năng tiêu thụ/ngày của 2 phương án cải tiến 71

Bảng 4.4 Chi phí nhân công 72

Bảng 4.5 Đánh giá tính phù hợp của hai phương án cải tiến 74

x

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Vị trí khu vực Nhà máy chế biến thủy sản F90 3

Hình 1.2 Quy trình sản xuất tôm đông Block 7

Hình 1.3 Quy trình sản xuất tôm thẻ luộc đông lạnh dạng IQF 8

Hình 2.1 Sơ đồ xử lý nước thải của công ty chế biến thủy sản 01 16

Hình 2.2 Sơ đồ xử lý nước thải của công ty chế biến thủy sản 02 19

Hình 3.1 Sơ đồ mặt bằng hệ thống xử lý nước thải nhà máy F90 26

Hình 3.2 Bể lắng kỵ khí 28

Hình 3.3 Bể UASB 29

Hình 3.4 Bể Aerotank 31

Hình 3.5 Bể lắng đứng 32

Hình 3.6 Bể lắng ngang 33

Hình 3.7 Thể tích bùn lắng được xác định bằng ống đong 1L 39

Hình 4.1 Sơ đồ hệ thống hấp thụ khí thải sinh ra từ bể UASB 48

Hình 4.2 Tấm chắn khí và tấm hướng dòng 56

MỞ ĐẦU

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Với vị trí tiếp giáp biển Đông, có đường bờ biển dài trên 3.200 km, có vùng đặc quyền kinh tế trên biển hơn 1 triệu km2 và vùng mặt nước nội địa lớn rộng hơn 1,4 triệu

ha nhờ hệ thống sông ngòi, đầm phá dày đặc, Việt Nam là một quốc gia có tiềm năng

và lợi thế về phát triển ngành thủy sản so với các nước trong khu vực và trên thế giới Với lợi thế này, ngành Chế biến thủy sản đang là một ngành kinh tế mũi nhọn trong hội nhập kinh tế quốc tế Năm 2017, tổng sản lượng thủy sản đạt hơn 7,28 triệu tấn tăng 5,6% so với năm 2016, giá trị sản xuất đạt gần 213 tỷ đồng (năm 2016 là 200 tỷ đồng), kim ngạch xuất khẩu đạt 8,4 triệu USD (năm 2016 là 7,16 triệu USD) [8]

Mặt khác, ngành chế biến thủy sản gây tác động trực tiếp đến môi trường như ô nhiễm nước, chất thải rắn và ô nhiễm không khí Trong đó, nước thải là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường bởi lượng nước phát sinh từ hoạt động sản xuất lớn với nồng độ ô nhiễm cao nếu không được xử lý thích hợp

Tuy nhiên, mức độ ảnh hưởng của các nhà máy Chế biến thủy sản đến môi trường cũng có sự khác nhau đáng kể, tùy thuộc vào loại hình chế biến, quy mô sản xuất, mùa

vụ và trình độ công nghệ sản xuất… Trong đó, yếu tố kỹ thuật, công nghệ và trình độ tổ chức sản xuất có ảnh hưởng quyết định đến vấn đề bảo vệ môi trường của từng doanh

nghiệp Chính vì vậy, em chọn đề tài: “Đánh giá hiệu quả xử lý của hệ thống xử lý

nước thải sản xuất tại nhà máy chế biến thủy sản F90 và đề xuất biện pháp cải tiến hiệu quả cho hệ thống” với mong muốn góp phần vào việc phát triển bền vững ngành

chế biến thủy sản của tỉnh Khánh Hòa

II MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN

Đánh giá hiệu quả xử lý của hệ thống xử lý nước thải sản xuất tại nhà máy chế biến thủy sản F90, công suất 800 m3/ngđ và đề xuất biện pháp cải tiến hiệu quả cho hệ thống, đạt tiêu chuẩn chất lượng nước thải 824/QĐ – UBND tỉnh Khánh Hòa

III NỘI DUNG ĐỒ ÁN

- Thu thập số liệu, tài liệu, đánh giá tổng quan về công nghệ sản xuất của nhà máy chế biến thủy sản F90, khả năng gây ô nhiễm môi trường và biện pháp xử lý

- Khảo sát công nghệ xử lý nước thải của nhà máy F90

- Đánh giá hiệu quả xử lý của hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy F90

- Đề xuất một số biện pháp nhằm cải thiện phù hợp nhằm nâng cao hiệu quả xử lý

của hệ thống xử lý nước thải nhà máy F90

IV Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỒ ÁN

Hệ thống xử lý nước thải hiện nay của nhà máy F90 đang hoạt động với công suất

bằng ¼ công suất thiết kế Chất lượng nước thải sau xử lý đạt yêu cầu (theo Báo cáo

quan trắc năm 2018 của nhà máy F90)

Tuy nhiên, với công nghệ xử lý nước thải hiện tại, nếu nhà máy tăng công suất sản

xuất thì không thể cho ra chất lượng nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn 824/QĐ – UBND

khi hệ thống hoạt động đúng công suất thiết kế 800 m3/ngđ Muốn khắc phục được điều

này, cần phải nhận định, đánh giá và cải tiến lại hệ thống xử lý nước thải

Hình 1.1 Vị trí khu vực Nhà máy chế biến thủy sản F90

1.1.3 Đặc điểm địa hình

Khu vực nhà máy chế biến thủy sản F90 nằm trên địa hình đồng bằng nhỏ hẹp ven biển Độ cao địa hình từ 10 – 260m Bề mặt địa hình có xu hướng nghiêng dần ra biển Phía Nam và Đông Nam là hai khối núi lớn độ cao từ 140 – 260m Thành tạo nên địa hình này là các vật chất trầm tích bở rời Đệ tứ và các đá phun trào tuổi Creata thuộc hệ tầng Nha Trang

1.1.4 Đặc điểm khí tượng

Khu vực dự án nằm trên địa bàn thành phố Nha Trang nên mang những đặc điểm chung về mặt khí hậu trong khu vực nhiệt đới gió mùa với hai mùa khô và mưa rõ rệt Khí hậu nhìn chung ôn hòa trong cả năm Theo số liệu đo đạc nhiều năm của trạm khí tượng, khí hậu Nha Trang có các đặc điểm sau:

Nhiệt độ không khí

Nhiệt độ trung bình năm (từ năm 2001 - 2005) tại trạm Nha Trang là 270C Tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất là tháng 6 (29,20C) Nhiệt độ thấp nhất là tháng 1 (240C) Như vậy, biên độ thay đổi nhiệt độ trung bình theo các tháng tại khu vực thành phố Nha Trang không lớn và tương đối ổn định

Độ ẩm không khí

Độ ẩm tương đối trung bình nhiều năm (từ 2001 – 2005) là 78,3%; độ ẩm tương đối, trung bình thấp nhất là 75,2% (tháng 6); cao nhất là 81,8% (tháng 10)

Lượng mưa và bốc hơi

Số liệu thống kê (của trạm Nha Trang) từ 2001 – 2005 cho thấy:

- Tháng có lượng mưa thấp nhất : tháng 8 (4,36 mm)

1.1.5 Hệ thống sân đường

Nhà máy đã xây dựng các tuyến đường nội bộ rộng 10m, 8m và 6m để đảm bảo tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động vận chuyển nguyên vật liệu, thành

phẩm cũng như việc di chuyển của công nhân và hoạt động sản xuất của nhà máy Nền đường có cấu trúc bằng bê tông, tạo được vẻ mỹ quan và hài hòa chung cho công trình

- 02 máy phát điện dự phòng có công suất 250KV và 750KV

Lưới điện chiếu sáng được thiết kế theo quy mô cố định và lâu dài, sử dụng các loại bóng đèn huỳnh quang 40W, 70W và các loại đèn trang trí

1.1.7 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Theo tính năng sử dụng của từng phòng và từng khu làm việc mà hệ thống đầu báo khói và báo cháy được bố trí hợp lý, đồng thời trang bị đầy đủ các phương tiện chữa cháy chuyên dụng như bình bột, bình CO2

Kết hợp với hệ thống cảnh báo cháy là hệ thống chuông báo động, nút ấn khẩn cấp khi có sự cố Tại mỗi khu vực kho, nhà xưởng, văn phòng đều bố trí hộp cứu hỏa đặt tại nơi thoáng rộng, dễ thao tác lấy nước khi có sự cố

Nguồn điện cho hệ thống cảnh báo cháy và máy bơm PCCC là hệ thống nguồn chuyên biệt dành riêng cho công tác chữa cháy

1.1.8 Hệ thống cấp nước

Nguồn cung cấp nước cho nhà máy CBTS F90 gồm:

- Nguồn nước cấp từ 4 giếng khoan với tổng lưu lượng khai thác hiện tại là 300 – 600m3/ngđ Nhà máy đã có giấy phép khai thác, sử dụng nước dưới đất theo công văn

số 1458/GP-UBND của UBND tỉnh Khánh Hòa ngày 8/6/2010

- Nguồn nước máy từ Công ty cấp thoát nước thành phố theo Hợp đồng cung cấp nước số 82491/HĐ-CTN với Công ty cấp thoát nước Khánh Hòa ngày 31/3/2010

1.2 TỔNG QUAN VỀ HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT/VẬN HÀNH CỦA CƠ SỞ

Công nghệ sản xuất của Nhà máy chế biến thủy sản F90 - Công ty cổ phần Nha Trang Seafoods F17 được mô tả như sau:

Tiếp nhận và phân loại nguyên liệu

Nguyên liệu tôm sau khi loại bỏ đá bảo quản được cân để xác định trọng lượng và rửa sạch, phân loại theo kích cỡ trước khi đưa vào chế biến

Chế biến

- Rửa sơ bộ: nguyên liệu sau khi phân loại xong được rửa sạch bằng nước nhằm mục đích loại bỏ đất, tạp chất bám trên bề mặt, các chất nhờn hình thành sau khi nguyên liệu bị chết

- Sơ chế: Nguyên liệu được đưa vào bỏ đầu, bóc vỏ và rửa sạch thêm một lần nữa Sau đó các phần không thích hợp được loại bỏ (tùy theo chủng loại sản phẩm), phần còn lại được phân loại theo kích cỡ (theo yêu cầu chất lượng sản phẩm)

- Trước khi xếp khuôn để làm lạnh bảo quản, sản phẩm được rửa sạch một lần nữa rồi đóng gói Quá trình sơ chế các loại nguyên liệu khác nhau đều thực hiện trong cùng một phân xưởng

- Tinh chế: Tùy theo yêu cầu của khách hàng đối với các loại sản phẩm khác nhau

mà nguyên liệu sau khi sơ chế được tiếp tục luộc, cắt, xẻ hoặc trộn với các loại phụ gia thích hợp và được định hình theo các kích cỡ khác nhau Sản phẩm sau khi được định hình sẽ đóng gói đưa đi làm lạnh

Làm lạnh và đóng gói bảo quản: sản phẩm được đóng gói và làm lạnh ở các

dạng khác nhau (BLOCK và IQF)

Sơ đồ quy trình sản xuất

- Quy trình chế biến tôm sú, tôm thẻ đông lạnh dạng BLOCK, IQF:

Hình 1.2 Quy trình sản xuất tôm đông Block

- Quy trình chế biến tôm thẻ luộc đông lạnh:

Hình 1.3 Quy trình sản xuất tôm thẻ luộc đông lạnh dạng IQF

1.3 NGUỒN NƯỚC THẢI PHÁT SINH VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ

1.3.1 Nước thải sinh hoạt

Nguồn phát sinh nước thải sinh hoạt chủ yếu từ khu nhà vệ sinh Thành phần chủ yếu của các chất gây ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt bao gồm: các chất cặn bã, chất lơ lửng, các hợp chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng và vi sinh Nước thải sinh hoạt nếu không được xử lý triệt để sẽ gây ô nhiễm môi trường nước trong khu vực

Nước thải sinh hoạt: Lượng nước thải phát sinh khoảng 36,2 m3/ngày Trong đó: + Nước từ nhà vệ sinh: Được xử lý sơ bộ bằng hầm tự hoại

+ Nước vệ sinh tay chân: thu gom và xử lý chung với nước thải sản xuất

Biện pháp xử lý:

Nước thải sinh hoạt của công nhân viên nhà máy được xử lý bằng bể tự hoại trước

khi thoát về trạm xử lý nước thải của nhà máy để xử lý chung với nước thải sản xuất

1.3.2 Nước thải sản xuất

Nguồn phát sinh nước thải sản xuất từ các công đoạn rửa nguyên liệu, ngâm hóa chất, nước thải vệ sinh công nghiệp (nước rửa máy móc, thiết bị, dụng cụ chế biến; nước thải vệ sinh nhà xưởng và nước rửa tay chân công nhân khi vào ca sản xuất…) Thành phần chủ yếu của nước thải sản xuất là chất hữu cơ, TSS, BOD5, COD, Coliforms… Nếu lượng nước thải này không được xử lý thì sẽ có khả năng lan truyền dịch bệnh từ các thủy sản bị chết, thối rữa gây ô nhiễm môi trường nước, không khí, đất xung quanh nhà máy

Hiện nay lưu lượng nước thải sản xuất mỗi ngày trung bình khoảng: 150 m3/ngày

Biện pháp xử lý:

Từ khi nhà máy đi vào hoạt động: Nhà máy CBTS F90 đã có hệ thống thu gom

và xử lý nước thải với công suất 800 m3/ngày đêm, kết hợp cả quá trình xử lý yếm khí

và xử lý hiếu khí trong quy trình công nghệ Nước thải sau khi xử lý tại trạm xử lý của nhà máy sẽ được dẫn về nhà máy xử lý nước thải phía nam Nha Trang Chất lượng nước thải sau xử lý đạt quyết định 824/QĐ-UBND tỉnh Khánh Hòa về việc ban hành tiêu chuẩn chất lượng nước thải xả vào hệ thống nước thải tập trung của thành phố Nha Trang

1.3.3 Nước thải nhiễm dầu nhớt

Hiện tại, lượng nước thải nhiễm dầu, nhớt tại nhà máy là rất ít Tuy nhiên để chủ động trong vấn đề bảo vệ môi trường, nhà máy đã xây dựng hệ thống xử lý dầu mỡ lẫn trong nước thải bằng hố tách dầu cặn

1.3.4 Nước mưa chảy tràn

Nước mưa theo từ mái của các công trình và nước mưa chảy tràn từ sân, đường… trong nhà máy được thu gom riêng dẫn ra cống thoát trên đường Phước Long

CHƯƠNG 2

TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP

XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN

2.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XLNT THỦY SẢN

lơ lửng làm cho nước trong trước khi xả ra nguồn tiếp nhận…Trên mạng cống thu gom đôi khi có một vài nhà máy công nghiệp có lượng nước thải nhỏ chứa các chất có hại cho quá trình xử lý sinh học cần phải xử lý trước hoặc đặt các bể khuấy trộn với nước thải chung để pha loãng các chất này xuống dưới nồng độ cho phép trước khi đi vào nhà máy XLNT [10]

2.1.2 Xử lý hóa học và hóa lý

a Trung hòa

Nước thải chứa acid vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa về pH khoảng 6,5 ÷ 8,5 trước khi thải vào nguồn tiếp nhận bằng cách:

- Trộn lẫn nước thải acid với nước thải kiềm

- Bổ sung tác nhân hóa học

- Lọc nước thải có tính acid qua các vật liệu lọc có tác dụng trung hòa

- Trung hòa nước thải kiềm bằng các khí acid

Việc lựa chọn phương pháp trung hòa tùy thuộc vào thể tích và nồng độ nước thải, chế độ nước thải và điều kiện kinh tế [2]

b Keo tụ

Phương pháp keo tụ dùng để làm trong và khử nước thải bằng cách dùng các chất keo tụ để liên kết các chất rắn lơ lửng và keo có trong nước thải hình thành những bông cặn có kích thước lớn hơn để dễ dàng lắng xuống [2]

c Hấp phụ

Phương pháp hấp phụ được dùng để loại hết các chất bẩn hòa tan vào nước mà phương pháp xử lý sinh học và các phương pháp khác không loại bỏ được với hàm lượng rất nhỏ Thông thường, đây là các hợp chất hòa tan với độc tính cao hoặc các chất có mùi, vị và màu rất khó chịu

Các chất hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen, keo nhôm, một số chất tổng hợp hoặc chất thải trong sản xuất [2]

d Tuyển nổi

Tuyển nổi là quá trình dính bám của các hạt chất bẩn lên bề mặt phân chia của hai pha khí – nước và hình thành hỗn hợp hạt rắn – bọt khí nổi lên trên mặt nước và được loại bỏ Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng rắn hoặc lỏng) không tan trong nước thải, phân tán, tự lắng kém Ưu điểm cơ bản của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt cặn nhỏ nhẹ, lắng chậm trong một thời gian ngắn Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt [2]

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là không khí) vào trong pha lỏng Các khí đó kết dính với các hạt, khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo hạt nổi lên bề mặt, sau đó chúng tập hợp với nhau thành các lớp bọt có hàm lượng hạt cao lớn hơn trong chất lỏng ban đầu [2]

e Trao đổi ion

Trao đổi ion là quá trình trong đó các ion trên bề mặt chất rắn trao đổi với các ion

có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau

Phương pháp này được dùng làm sạch nước nói chung, trong đó có nước thải Loại

bỏ khỏi nước các ion kim loại như Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Cd, Mn… cũng như các hợp chất chứa asen, phospho, xianua và các chất phóng xạ Phương pháp này dùng phổ biến khi làm mềm nước [2]

2.1.3 Xử lý sinh học

Xử lý sinh học gồm các bước:

- Chuyển hóa các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc cacbon ở dạng keo và dạng hòa

tan thành 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 keo vô cơ

trong nước thải

- Loại các bông cặn sinh học ra khỏi nước bằng quá trình lắng trọng lực [2]

a Xử lý trong điều kiện nhân tạo

Xử lý hiếu khí

Nguyên tắc của phương pháp này là sử dụng vi sinh vật hiếu khí phân hủy chất hữu

cơ trong nước thải có đầy đủ oxy hòa tan ở nhiệt độ, pH thích hợp Quá trình phân hủy chất hữu cơ của VSV hiếu khí được mô tả như sau:

(CHO)nNS + O2  CO2 + H2O + CH4 + NH4+ + H2S + tế bào vi sinh + … + ΔH Trong điều kiện hiếu khí NH4+ và H2S cũng bị phân hủy nhờ quá trình Nitrat hóa, sunfat hóa bởi vi sinh vật tự dưỡng:

Xử lý thiếu khí

Tại bể thiếu khí (anoxic) diễn ra quá trình nitrat hóa và photphorit để xử lý N, P

• Quá trình nitrat hóa

Hai chủng loại vi khuẩn chính tham gia vào quá trình này là nitrosonas và nitrobacter Trong môi trường thiếu khí oxy, các loại vi khuẩn này sẽ khử nitrat (NO3-)

và nitrit (NO2-) theo chuỗi chuyển hóa: NO3-  NO2-  N2O  N2 Khí nito tạo thành

sẽ thoát khỏi nước và ra ngoài [2]

• Quá trình photphorit hóa

Chủng loại vi khuẩn tham gia vào quá trình này là acinetobacter Các hợp chất hữu

cơ chứa photpho sẽ được hệ vi khuẩn acinebacter chuyển hóa thành các hợp chất có chứa photpho nhưng dễ phân hủy đối với vi khuẩn hiếu khí [2]

Để quá trình nitrat hóa và photphorit hóa diễn ra thuận lợi, tại bể anoxic bố trí máy khuấy chìm với tốc độ khuấy phù hợp Máy khuấy có chức năng khuấy trộn dòng nước tạo ra môi trường thiếu oxy cho hệ vi sinh vật thiếu khí phát triển

Xử lý kị khí

Nguyên tắc của phương pháp này là sử dụng vi sinh vật kỵ khí và vi sinh vật tùy nghi để phân hủy các hợp chất hữu cơ, vô cơ có trong nước thải, ở điều kiện không có oxy hòa tan với nhiệt độ, pH… thích hợp để cho các sản phẩm dạng khí (chủ yếu CO2,

CH4) Quá trình phân hủy kỵ khí chất bẩn có thể mô tả bằng sơ đồ sau:

(CHO)nNS  CO2 + H2O + CH4 + NH4 + H2 + H2S + tế bào vi sinh

Quá trình xử lý kỵ khí xử lý được nước thải có hàm lượng chất bẩn hữu cơ cao: BOD ≥ 10 ÷ 30 Các công trình có thiết kế đơn giản, chi phí vận hành về năng lượng thấp, khả năng thu hồi năng lượng cao, không đòi hỏi cung cấp nhiều chất dinh dưỡng, lượng bùn sinh ra ít hơn 10 ÷ 20 lần so với phương pháp hiếu khí, có tính ổn định cao, tải trọng phân hủy chất bẩn hữu cơ cao, chịu được sự thay đổi đột ngột về lưu lượng [2] Tuy nhiên quá trình này nhạy cảm với chất độc hại, những hiểu biết về vi sinh vật

kỵ khí còn hạn chế, thiếu kinh nghiệm về vận hành hệ thống

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý kị khí [2]:

- Nhiệt độ: nhiệt độ là yếu tố điều tiết cường độ của quá trình, cần duy trì trong khoảng từ 27 ÷ 380C Nhiệt độ tối ưu cho quá trình này là 350C

- pH tối ưu cho quá trình dao động trong phạm vi rất hẹp, từ 6,6 đến 7,6 Sự sai

lệch khỏi khoảng này đều không tốt cho pha metan hóa

- Chất dinh dưỡng: cần đủ chất dinh dưỡng theo tỷ lệ COD:N:P = 350:5:1 để vi sinh vật phát triển tốt, nếu thiếu thì bổ sung thêm Trong nước thải sinh hoạt thường có chứa các chất dinh dưỡng này nên khi kết hợp xử lý nước thải sản xuất và nước thải sinh

hoạt thì không cần bổ sung thêm các nguyên tố dinh dưỡng

- Độ kiềm: độ kiềm tối ưu cần duy trì trong bể là 1000 ÷ 1500mg CaCO3/L để tạo

khả năng đệm tốt cho dung dịch, ngăn cản sự giảm pH dưới mức trung tính

- Muối (Na+, K+, Ca2+): pha metan hóa và acid hóa lipid đều bị ức chế khi độ mặn

vượt quá 0,2M NaCl Sự thủy phân protein trong cá cũng bị ức chế ở mức 20g/L NaCl

- Lipid: đây là các hợp chất rất khó phân hủy bởi vi sinh vật Nó tạo màng trên vi sinh vật làm giảm sự hấp thụ các chất vào bên trong Ngoài ra còn kéo bùn nổi lên bề

mặt, giảm hiệu quả của quá trình chuyển đổi methane

- Kim loại nặng: một số kim loại nặng (Cu, Ni, Zn…) rất độc, đặc biệt là khi chúng tồn tại ở dạng hòa tan IC50 = 10 ÷ 75mg Cu2+ tan/L Trong hệ thống xử lý kị khí, kim

loại nặng thường được loại bỏ nhờ kết tủa với carbonate và sulfite

Ngoài ra cần đảm bảo không chứa các hóa chất độc, không có hàm lượng quá mức

Hồ sinh học hiếu khí

Có hai nhóm hồ: hồ làm thoáng tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo [2]

- Hồ làm thoáng tự nhiên: oxy cung cấp cho quá trình oxy hóa chủ yếu do sự khuếch tán không khí qua mặt thoáng và nhờ quá trình quang hợp của các thực vật trong nước như rong, tảo

- Hồ làm thoáng nhân tạo: nguồn oxy cung cấp cho quá trình sinh hóa là bằng các thiết bị như bơm khí nén hay máy khuấy cơ học

Hồ sinh học kị khí

Hồ sinh học kị khí dùng để lắng và phân hủy cặn lắng bằng phương pháp sinh hóa

tự nhiên dựa trên cơ sở sống và hoạt động của vi sinh vật kị khí Loại hồ này dùng để

xử lý nước thải công nghiệp có độ nhiễm bẩn cao, nước rỉ từ bãi chôn lấp rác thải [2]

Hồ sinh học tùy tiện (facultative)

Hồ facultative là loại hồ thường gặp trong điều kiện tự nhiên Là loại hồ được sử dụng rộng rãi nhất trong hồ sinh học Trong hồ này xảy ra hai quá trình song song: quá trình oxy hóa hiều khí chất nhiễm bẩn hữu cơ và quá trình phân hủy metan cặn lắng Nguồn oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong hồ chủ yếu nhờ quang hợp của rong tảo dưới tác dụng của bức xạ mặt trời và khuếch tán qua mặt nước dưới tác dụng của sóng gió Trong hồ, sinh vật tùy tiện, vi khuẩn và tảo có quan hệ tương

hỗ đóng vai trò cơ bản đối với sự chuyển hóa các chất [2]

2.2 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XLNT THỦY SẢN ĐÃ ĐƯỢC ÁP DỤNG

2.2.1 Hệ thống xử lý nước thải của Công ty chế biến thủy sản 01

a Thông tin chung về nhà máy

- Sản phẩm: cá tra fillet đông lạnh

- Công suất của nhà máy: 180 tấn nguyên liệu /ngày

- Nguyên liệu: cá tra

- Nước thải phát sinh: 20 m3/tấn sản phẩm

- Công suất của hệ thống xử lý nước thải: 3600 m3/ngày đêm [5]

b Công nghệ xử lý

Hình 2.1 Sơ đồ xử lý nước thải của công ty chế biến thủy sản 01

❖ Thuyết minh công nghệ

Nước thải phát sinh từ quá trình sản xuất được dẫn qua SCR thô dạng xích có kích thước các khe 5 mm, tại đây các chất thải rắn như vây, xương, đầu cá được giữ lại và chuyển vào giỏ chứa rác, rác tại đây được công nhân thu gom thường xuyên khi đầy Lượng chất thải rắn này được tái sử dụng làm thức ăn cho cá hoặc gia súc

Sau đó, nước thải được tập trung về hố thu gom lưu trong khoảng 9 phút, rồi được bơm qua SCR mịn có kích thước khe 1mm, các loại chất thải rắn như xương, dè, vây, thịt cá và một phần mỡ được giữ lại và được thu gom về khu vực lưu trữ chất thải rắn tập trung của nhà máy

Nước thải từ song chắn rác mịn tự chảy vào bể tách mỡ để loại bỏ các thành phần dầu mỡ nhẹ có khả năng tự nổi trong nước thải, thời gian lưu trong bể tách mỡ là 11 phút Nước thải sau tách mỡ được dẫn sang bể điều hòa bằng cách tự chảy Lớp mỡ cá nổi trên bề mặt được thanh gạt váng tự động gạt về mương thu mỡ và được thu gom tập trung tái sử dụng làm thức ăn chăn nuôi

Nước thải trong bể điều hòa được khuấy trộn hoàn toàn nhờ hệ thống máy thổi khí

và phân phối khí với thời gian lưu 7 giờ Từ bể điều hòa, nước thải được bơm đến hệ thống xử lý hóa lý bao gồm bể keo tụ và bể tuyển nổi siêu nông nhằm tạo điều kiện tốt cho quá trình tuyển nổi các chất khó lắng như như mỡ cá

Nước thải được hòa trộn với phèn nhôm trên đường ống trước khi vào bể keo tụ Polymer được châm vào bể keo tụ và được khuấy trộn bằng cơ khí (cánh khuấy) nhằm tăng kích thước của bông cặn

Từ bể keo tụ nuớc thải được bơm vào thiết bị tạo áp và theo chế độ tự chảy qua bể tuyển nổi siêu nông, các bông cặn được kết dính tạo thành các hạt cặn có kích thước lớn

sẽ lắng xuống đáy bể, các bọt khí mịn lôi cuốn và kết dính các bông cặn nhỏ nổi lên bề mặt Váng trên bề mặt được thiết bị gạt bọt bề mặt gạt vào ống đứng trung tâm cùng với cặn lắng đáy bể được đưa vào bể chứa bùn Bể tuyển nổi siêu nông kết hợp keo tụ để tách phần lớn lượng mỡ cá sau khi qua bể tách mỡ trọng lực và SS cũng như photpho trước khi vào mương ôxy hóa

Mương oxy hóa làm việc trong chế độ làm thoáng kéo dài với bùn hoạt tính lơ lửng trong nước thải chuyển động tuần hoàn liên tục trong mương Hàm lượng bùn trong

mương oxy hóa tuần hoàn duy trì từ 4.000 ÷ 6.000 mg/L Hàm lượng oxy hòa tan (DO) được cung cấp bởi thiết bị cấp khí bề mặt Hàm lượng DO trong vùng hiếu khí trên 2,2 mg/L diễn ra quá trình oxy hóa hiếu khí các chất hữu cơ và nitrate hóa Trong vùng thiếu khí hàm lượng DO thấp hơn từ 0,5 ÷ 0,8 mg/L diễn ra quá trình khử nitrate Như vậy, tại mương oxy nước thải di chuyển vòng quanh bể theo chiều quay của máy sục khí bề mặt, vì vậy không cần bơm tuần hoàn bùn hoạt tính từ vùng hiếu khí về vùng thiếu khí

mà vẫn đảm bảo quá trình khử nitơ

Hỗn hợp bùn (vi sinh vật) và nước thải sau khi đã trải qua thời gian xử lý trong mương oxi hóa được dẫn qua bể lắng nhằm tiến hành tách bùn ra khỏi nước thải bằng phương pháp lắng trọng lực trong thời gian 4 giờ Nước thải sau khi tách bùn được dẫn qua bể khử trùng Bùn được tuần hoàn lại mương oxy hóa nhằm duy trì nồng độ bùn nhất định trong bể, phần bùn dư được bơm về bể chứa bùn

Nước thải sau xử lý bằng phương pháp xử lý sinh học qua công đoạn xử lý cuối cùng là khử trùng nước trước khi xả vào nguồn tiếp nhận Nước thải được hòa trộn với dung dịch NaOCl bằng thủy lực với sử dụng vách ngăn để đảm bảo hiệu quả xáo trộn Thời gian lưu theo tính toán là 25 phút Nước sau xử lý đạt QCVN 11:2008/BTNMT, cột A

Theo định kỳ, bùn từ bể tuyển nổi siêu nông và bể lắng được bơm về bể chứa bùn

Bể chứa bùn được cấp khí nhằm tiến hành quá trình phân hủy bùn trong điều kiện hiếu khí Phần nước thải trong bể chứa bùn được dẫn về bể tiếp nhận để xử lý lại Theo định

kỳ, bùn từ bể chứa bùn được bơm vào máy ép bùn nhằm tiến hành quá trình tách nước sau cùng Nước sau ép bùn được dẫn về hố thu gom [5]

2.2.2 Hệ thống xử lý nước thải của công ty chế biến thủy sản 02

a Thông tin chung về nhà máy

- Công suất của nhà máy: 70 tấn nguyên liệu/ngày

- Nguyên liệu: cá basa và cá tra

- Nước thải phát sinh: 11,4 m3/tấn sản phẩm (800 m3/ngày)

- Công suất của hệ thống xử lý nước thải: 1200 m3/ngày đêm [5]

b Công nghệ xử lý nước thải

Hình 2.2 Sơ đồ xử lý nước thải của công ty chế biến thủy sản 02

❖ Thuyết minh sơ đồ công nghệ

Nước thải được dẫn vào mương tách mỡ có đặt thiết bị lược rác thô, nhằm giữ lại các chất thải rắn có trong nước thải như xương, da, cá vụn Các chất thải rắn bị giữ lại tại thiết bị lược rác được lấy định kỳ để tái sử dụng (bán cho các nhà máy chế biến bột cá) hoặc đổ bỏ

Sau đó, nước thải tự chảy vào bể tiếp nhận Từ đây nước thải được bơm chìm bơm lên thiết bị lược rác tinh để tách các chất thải rắn có kích thước nhỏ trước khi tự chảy xuống bể điều hoà

Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải trước khi đưa vào các công trình đơn vị phía sau Thiết bị thổi khí cấp khí vào

bể nhằm xáo trộn để tránh hiện tượng phân huỷ kỵ khí và giải phóng một lượng chlorine

dư phát sinh từ công tác vệ sinh nhà xưởng

Nước thải từ bể điều hoà được bơm lên bể keo tụ, đồng thời tiến hành châm phèn nhôm và polymer nhằm thực hiện quá trình keo tụ/tạo bông Sau đó nước thải tự chảy qua hệ thống tuyển nổi siêu nông, tại đây hỗn hợp khí và nước thải được hòa trộn tạo thành các bọt khí mịn dưới áp suất khí quyển, các bọt khí tách ra khỏi nước đồng thời kéo theo các váng dầu nổi và một số cặn lơ lửng Lượng dầu mỡ được tách khỏi nước thải nhờ thiết bị gạt tự động được dẫn về bồn chứa váng nổi để xử lý như chất thải rắn hoặc làm thức ăn gia súc Bể tuyển nổi siêu nông kết hợp quá trình tuyển nổi và keo tụ đạt hiệu quả loại bỏ SS và dầu mỡ rất cao (có thể đạt > 90%), hiệu quả loại bỏ photpho của toàn hệ thống cũng được cải thiện nhờ công trình này

Tiếp theo, nước thải được dẫn qua công trình xử lý sinh học tiếp theo là bể thiếu khí Trong môi trường thiếu khí, nitrate trong nước thải được chuyển hóa thành nitơ tự

do, tuy nhiên nước thải thủy sản đầu vào có nồng độ nitrate rất thấp Ngoài ra, trong môi trường thiếu khí vi sinh vật có khả năng hấp phụ photpho cao hơn mức bình thường do photpho lúc này không những chỉ cần cho việc tổng hợp, duy trì tế bào và vận chuyển năng lượng mà còn được vi khuẩn dự trữ trong tế bào để sử dụng ở các giai đoạn hoạt động tiếp theo

Từ bể thiếu khí, nước thải được dẫn sang bể bùn hoạt tính hiếu khí lơ lửng Đây là công trình trình chính để xử lý các chất hữu cơ một cách triệt để Oxy được cung cấp liên tục cho vi sinh vật hiếu khí hoạt động Trong điều kiện thổi khí liên tục này, quần thể vi sinh vật hiếu khí tồn tại ở trạng thái lơ lửng (bùn hoạt tính) phân hủy các hợp chất hữu cơ có trong nước thải thành các hợp chất vô cơ đơn giản như CO2 và nước

Sau khi qua bể bùn hoạt tính, nước thải được dẫn sang công trình xử lý sinh học thứ 3 là bể sinh học hiếu khí (bùn hoạt tính dính bám) Bể này có chức năng xử lý hoàn thiện các hợp chất nitơ, photpho còn lại trong nước thải Trong bể được lắp đặt vật liệu lọc bằng nhựa PVC đặt ngập trong nước, lớp vật liệu này có độ rỗng và diện tích tiếp xúc lớn giữ vai trò làm giá thể cho vi sinh vật dính bám Nước thải được phân phối từ dưới lên tiếp xúc với màng vi sinh vật, tại đây các hợp chất hữu cơ, nitơ (quá trình khử nitrate) được loại bỏ bởi lớp màng vi sinh vật này Sau một thời gian, chiều dày lớp màng vi sinh vật dày lên ngăn cản oxy của không khí không khuếch tán vào các lớp bên trong Do không có oxy, vi khuẩn yếm khí phát triển tạo ra sản phẩm phân hủy yếm khí cuối cùng là CH4 và CO2 làm tróc lớp màng ra khỏi vật cứng rồi bị nước cuốn trôi Trên

bề mặt vật liệu lại hình thành lớp màng mới, hiện tượng này được lặp đi lặp lại tuần hoàn và nước thải được khử BOD5 và các chất dinh dưỡng triệt để

Nước thải sau khi ra khỏi bể bùn hoạt tính dính bám chảy tràn qua bể lắng Tại đây, xảy ra quá trình lắng tách pha và giữ lại phần bùn (vi sinh vật) Bùn sau khi lắng được bơm tuần hoàn về bể hiếu khí nhằm duy trì nồng độ vi sinh vật trong bể Phần bùn dư được bơm về bể chứa bùn sau đó được tách nước bằng máy ép bùn Trong quá trình tách nước, polymer được bổ sung tạo điều kiện cho quá trình tách nước của bùn được thực hiện dễ dàng hơn

Phần nước trong sau khi qua bể lắng theo máng tràn tự chảy xuống bể trung gian Nước thải từ bể trung gian được bơm cao áp bơm lên bể lọc áp lực nhằm loại bỏ triệt để phần cặn lơ lửng còn lại trong nước thải

Sau đó, nước thải được dẫn vào bể khử trùng để loại bỏ vi sinh vật gây bệnh trước khi thải ra nguồn tiếp nhận Nước thải sau khi được xử lý bởi hệ thống đạt QCVN 11:2008, Cột A và được xả ra môi trường hay tái sử dụng [5]

CHƯƠNG 3

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY F90 3.1 NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO

3.1.1 Tính chất nước thải đầu vào

Mẫu nước thải được lấy tại hố ga thoát nước thải sản xuất của nhà máy F90 vào ngày 26/04/2018 và được gửi đi phân tích tại Phòng Thử nghiệm Hóa học và Vi sinh vật, Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn đo lường chất lượng tỉnh Khánh Hòa

Bảng 3.1 Kết quả mẫu nước thải đầu vào của nhà máy F90

3.1.2 Lưu lượng nước thải đầu vào

Hiện nay lưu lượng nước thải của nhà máy khoảng 168,2 m3/ngđ Trong đó, nước thải sinh hoạt khoảng 36,2 m3/ngđ, nước thải sản xuất khoảng 150 m3/ngđ

Hệ thống xử lý nước thải hiện tại của nhà máy được thiết kế với công suất xử lý

là 800 m3/ngđ, dựa theo lượng nước ngầm đã đăng kí cho phép khai thác tối đa

3.1.3 Xác định hiệu quả xử lý nước thải cần đạt được

Chất lượng nước thải sau xử lý căn cứ vào Quyết định 824/QĐ-UBND Quyết định

về việc ban hành tiêu chuẩn chất lượng nước thải xả vào hệ thống xử lý nước thải tập trung của thành phố Nha Trang

Bảng 3.2 Tiêu chuẩn chất lượng nước xả thải theo Quyết định 824/QĐ-UBND

Xác định mức độ cần thiết xử lý nước thải

- Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo chất lơ lửng:

3.2 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ VÀ THÔNG SỐ THIẾT KẾ

3.2.1 Sơ đồ công nghệ hiện đang áp dụng của nhà máy F90 (công suất

800m3/ngđ)

3.2.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ

Nước thải từ quá trình sản xuất, chế biến được tách rác thô nhờ lưới chắn rác được đặt ngay trên đường dẫn về hố thu gom trước khi chảy vào hệ thống xử lý Từ hố thu gom, nước thải sẽ được bơm vào bể điều hòa nhờ bơm đặt chìm trong hố Bể điều hòa đảm nhiệm chức năng điều hòa lưu lượng và nồng độ Trong bể có lắp đặt hệ thống cấp khí cưỡng bức nhằm đảm bảo không xảy ra quá trình phân hủy kỵ khí và lắng cặn trong bể Sau thời gian lưu khoảng 6 giờ trong bể điều hòa, nước thải được bơm sang bể lắng bậc 1 (bể lắng kỵ khí), nước lưu trong bể kỵ khí trong 2 giờ, tại đây cặn lơ lửng trong nước thải sẽ lắng xuống do lực trọng trường

Sau khi lắng tại bể lắng kỵ khí, nước thải tự chảy sang bể UASB qua hệ thống phân phối nước phía dưới đáy bể Quá trình sinh hóa chất hữu cơ diễn ra trong lớp bùn

kỵ khí trong bể Hiệu quả loại BOD đạt từ 65 ÷ 80%, tốc độ dâng nước 0,3m/h

Nước thải sau bể kỵ khí tự chảy vào bể bùn hoạt tính lơ lửng để xử lý hiếu khí Tại

bể hiếu khí, vi sinh vật tồn tại với mật độ lớn sẽ phân hủy các chất hữu cơ ở trong nước thải trong điều kiện sục khí liên tục 24/24 nhờ vào dàn ống phân phối khí được lắp đặt

ở đáy bể Thời gian lưu nước trong bể aerotank là 11 giờ Hiệu suất loại BOD khoảng

90 ÷ 97%

Hỗn hợp nước, bùn hoạt tính tự chảy sang bể lắng đứng Bể lắng đứng được thiết

kế với tiết diện hình vuông, nước thải được phân phối vào bể qua ống trung tâm và ra ngoài theo máng thu nước trong bể Thời gian lưu nước ở bể lắng đứng là 1,8 giờ đảm bảo hiệu quả của quá trình lắng

Nước sau lắng đứng sẽ tiếp tục tự chảy sang bể lắng ngang thông qua mương dẫn nước và lắng tiếp phần cặn còn lại trong nước thải Thời gian lưu nước trong bể lắng ngang là 1,8 giờ Nước thải sau lắng chảy tràn qua máng thu nước đến bể tiếp xúc khử trùng, tại đây dòng thải được châm clo để làm giảm vi sinh vật có hại đến mức tối đa trước khi thải vào nguồn tiếp nhận, thời gian tiếp xúc trong bể clo là 10 phút

Bùn hoạt tính tách từ bể lắng đứng một phần được bơm hồi lưu về bể aerotank để duy trì mật độ bùn, phần bùn dư được bơm qua bể chứa bùn Cặn lắng từ bể lắng kỵ khí,

bể UASB và bể lắng ngang cũng được bơm bùn bơm về bể chứa bùn Định kỳ xe hút bùn sẽ đến và thu bùn thải

Sơ đồ bố trí mặt bằng hệ thống

Hình 3.1 Sơ đồ mặt bằng hệ thống xử lý nước thải nhà máy F90

3.2.3 Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải

a Lưới chắn rác

- Lưới chắn rác với nhiệm vụ loại bỏ các vụn vỏ tôm, đầu tôm… có kích thước lớn, tránh tắc nghẽn bơm, đường ống, kênh dẫn Bảo đảm an toàn và điều kiện làm việc của toàn hê thống

- Trong xưởng sản xuất, nước thải được thu lại nhờ hệ thống mương thu nước thải, tại các mương đều có lắp các lưới chắn rác với kích thước ô lưới đường kính là 8mm, 2mm đảm bảo giữ lại được các cặn lớn, bảo vệ các công trình xử lý phía sau Các lưới chắn rác này có thể tháo rời để đảm bảo thuận tiện cho việc vệ sinh nhà xưởng Tuy nhiên, trong quá trình vệ sinh nhà xưởng, một số công nhân thường tháo dỡ lưới chắn rác để làm vệ sinh nhanh chóng, do đó, nhiều cặn rác, phế phẩm lớn vẫn bị trôi vào hố thu gom

- Tại hố thu gom, lưới chắn rác có dạng mắt lưới hình vuông, kích thước mắt lưới

là 10×10mm2 Có chức năng thu giữ các cặn lớn còn sót lại trong nước thải, rác lưu tại

vị trí này không được cào dọn thường xuyên, bùn nổi lên trên và là nơi sinh sôi của gián, bọ

b Hố thu gom

- Chức năng của hố thu gom là tập trung toàn bộ nước thải từ các phân xưởng sản xuất của nhà máy bao gồm cả nước thải sinh hoạt

- Hố thu gom được thiết kế đặt sát với bể điều hòa, nước thải sau khi tập trung vào

hố thu gom sẽ được bơm sang bể điều hòa

c Bể điều hòa

- Bể điều hòa được thiết kế với các thông số được thể hiện ở Bảng 3.3 Chức năng

bể là điều hòa lưu lượng, pH và nồng độ các chất ô nhiễm có trong nước thải Tạo chế

độ ổn định cho các công trình làm việc phía sau Nhờ đó mà giảm kích thước thiết bị và khắc phục được những vấn đề vận hành do sự dao động lưu lượng hay quá tải, nâng cao hiệu suất của các quá trình phía sau

Bảng 3.3 Thông số thiết kế của bể điều hòa

Dung tích sử dụng thực tế (m3) 210

- Bể điều hòa có mặt bằng dạng hình thang, với dung tích thiết kế lớn nên bể có khả năng lưu nước nhiều, đáp ứng được sự thay đổi về lưu lượng và tải trọng chất ô nhiễm của nước thải nhà máy Bể điều hòa không có hệ thống hút cặn ở đáy bể

- Bể có lắp đặt hệ thống cấp khí nhằm tránh lắng cặn và diễn ra quá trình phân hủy

kỵ khí Nhưng trên thực tế trong quá trình vận hành, do phát sinh mùi hôi từ nước thải,

bể điều hòa không được cấp khí thường xuyên, do vậy quá trình phân hủy kỵ khí vẫn diễn ra

- Với dung tích thiết kế lớn nên bể có khả năng lưu nước nhiều, đáp ứng được sự thay đổi về lưu lượng và tải trọng chất ô nhiễm của nước thải nhà máy Và thực tế, bể điều hòa chưa bao giờ xảy ra sự cố quá tải

d Bể lắng kỵ khí

- Thiết kế ban đầu của hệ thống là nước thải từ bể điều hòa sẽ được bơm vào bể tuyển nổi Tuy nhiên trong quá trình vận hành, quá trình tuyển nổi phát sinh mùi hôi gây ảnh hưởng đến sức khỏe của người hít phải Do đó, bể được xây kín lại và dùng như bể lắng bậc 1 (bể lắng kỵ khí)

- Bể lắng kỵ khí được thiết kế với các thông số được thể hiện ở Bảng 3.4 Bể được sử dụng để loại bỏ các hạt rắn hoặc lỏng ra khỏi hỗn hợp nước thải Nhờ vào trọng lực, các hạt chất rắn lắng xuống đáy bể và bùn cặn được bơm về bể chứa bùn Tuy nhiên, do quá trình phân hủy kỵ khí, cặn bị khí sinh ra lôi kéo lên bề mặt, làm giảm hiệu quả lắng

- Bể lắng kỵ khí được thiết kế lại từ bể tuyển nổi, do đó bể có cấu trúc hai ngăn thông nhau Nước thải bơm từ bể điều hòa vào ngăn thứ nhất của bể lắng, rồi chảy qua ngăn thứ hai, sau đó chảy vào đường ống qua bể UASB Quá trình lắng diễn ra tại ngăn lắng thứ nhất, đồng thời khí sinh ra do quá trình phân hủy kỵ khí kéo bùn cặn nổi lên Bùn nổi sẽ tràn vào máng thu cặn của ngăn thứ nhất cùng với phần bùn lắng dưới đáy theo đường ống thu cặn về bể chứa bùn Khí sinh ra từ quá trình kỵ khí tại bể lắng kỵ khí vẫn được kiểm soát

Hình 3.2 Bể lắng kỵ khí

Bảng 3.4 Thông số thiết kế bể lắng kỵ khí

Dung tích sử dụng thực tế (m3) 69

e Bể UASB

- Bể UASB được thiết kế với các thông số được thể hiện ở Bảng 3.5 Chức năng

bể là phân hủy các chất ô nhiễm trong nước thải với nồng độ đầu vào cao ở môi trường

kỵ khí Giảm tải lượng ô nhiễm trước khi nước thải qua bể aerotank

Hình 3.3 Bể UASB

- Bể UASB được thiết kế làm 4 đơn nguyên hoạt động đồng thời Nước thải được phân phối từ dưới lên và tiếp xúc với tầng bùn kỵ khí, quá trình phân hủy sinh học kỵ khí sẽ diễn ra tại đây Các chất khí sinh ra trong quá trình này sẽ tách các hạt bùn làm chúng lơ lửng hay nổi lên trên, tràn vào máng thu nước và một phần bùn cặn sẽ bị giữ lại trong bể nhờ tấm chắn khí Các bể UASB được thiết kế thông nhau nhờ máng thu