XNK thủy sản Thiên Mã 3
3.1.2.1 Thực trạng ô nhiễm nước thải tại công ty
Nguồn phát sinh nước thải trong quá trình hoạt động của nhà máy bao gồm: nước mưa chảy tràn, nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất.
Nước mưa chảy tràn ở nhà máy được phân làm hai loại là nước mưa không bị nhiễm bẩn và nước mưa bị nhiễm bẩn. Nước mưa không bị nhiễm bẩn thường được thu gom từ mái nhà của các khu vực văn phòng, nhà xưởng, sân bãi, hệ thống đường giao thông nội bộ được trải nhựa hoặc lót bêtông nên được xem là nước thải sạch. Loại nước này được thu gom qua hệ thống riêng, sau đó thoát ra nguồn tiếp nhận. Nước mưa bị nhiễm bẩn là nước mưa thường
vực đặt bồn chứa nhiên liệu, khu vực vệ sinh phương tiện, máy móc thiết bị. Nước mưa chảy qua các khu vực này thường chứa hàm lượng dầu mỡ lớn, do đó phải được tách dầu trước khi thoát ra môi trường bên ngoài.
Nước thải sinh hoạt phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt hằng ngày như: ăn uống, tắm giặt, vệ sinh… Nó có thể gây ô nhiễm bởi các chất hữu cơ dạng lơ lửng và hòa tan có chứa các vi khuẩn gây bệnh ( E.coli, Coliform), thành phần hữu cơ cao ( BOD5, COD), dầu mỡ thực vật, thành phần dinh dưỡng. Mỗi ngày có khoảng 30 m3 nước thải sinh hoạt được công ty xử lí riêng bằng 2 bể tự hoại, nên lượng nước thải sinh hoạt không được đưa vào hệ thống xử lí nước thải của công ty.
Nước thải sản xuất bao gồm nước thải trong quá trình sản xuất và chế biến thủy sản, chủ yếu tập trung từ khâu rửa nguyên liệu và các công đoạn chế biến hải sản. Thành phần ô nhiễm trong nước thải chủ yếu là các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy, chất rắn lơ lửng, chất rắn hòa tan, dầu mỡ động thực vật, vi sinh và clo dùng để khử trùng. Nước sử dụng cho mục đích chế biến của nhà máy vào khoảng 500 m3/ngày. Nồng độ của các chất ô nhiễm có trong nước thải được thể hiện trong bảng 3.2 sau:
Bảng 3.2: Kết quả phân tích nước thải sản xuất của công ty TNHH XNK Thủy Sản Thiên Mã 3 trước khi xử lí, năm 2012
ST T CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ KẾT QUẢ ĐO LƯỜNG QCVN 11:2008/BT NMT (A) CHÊNH LỆCH (Lần) 1 pH 7,33 6- 9 - 2 BOD5 Mg/l 855 30 28,5 3 COD Mg/l 1.600 50 32 4 TSS Mg/l 380 50 7,6 5 Tổng Nitơ Mg/l 100,87 30 3,36 6 Tổng lượng Photpho Mg/l 24,7 4a - 7 Tổng Coliform MPN/100 ml - 3000 - 8 Amoni Mg/l 3,72 10 (- 2,69) 9 Tổng lượng dầu mỡ động thực vật Mg/l 500 10 50 10 Độ màu Pt - Co - 50a - 11 Mùi Mùi khó chịu Không khó chịua -
Nguồn: báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án đầu tư xây dựng nhà máy chế biến thủy sản xuất khẩu Thiên Mã 3, 2009
Theo báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án đầu tư xây dựng nhà máy chế biến thủy sản xuất khẩu Thiên Mã 3, 2009, ngoài nồng độ pH vẫn nằm trong giới hạn của QCVN 11: 2008/BTNMT, các chất còn lại trong nước thải từ các phân xưởng chế biến có nồng độ ô nhiễm khá cao, đặc biệt có nồng độ cao gấp nhiều lần là các chất hữu cơ, dầu mỡ, dưỡng chất và các vi sinh vật gây bệnh. Cụ thể, đầu tiên là hai chỉ tiêu COD và BOD5 cao gấp nhiều lần so với giới hạn của quy chuẩn, COD cao hơn 32 lần và BOD5 cao hơn 28,5 lần cho thấy lượng ôxy cần thiết cho các vi sinh vật để ôxy hóa các chất hữu cơ khá cao, hay nói cách khác hàm lượng các chất hữu cơ trong nước thải đang ở mức cao. Một đặc trưng khác của nước thải từ chế biến thủy sản là hàm lượng nitơ và photpho rất cao, như bảng trên có thể thấy tổng nitơ cao hơn gần 3,36 lần, hàm lượng các chất này quá cao sẽ dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, làm suy giảm chất lượng nguồn nước. Tổng chất rắn lơ lửng cao gấp 7,6 lần sẽ 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 quang hợp của tảo, rong rêu, các vi sinh vật… Đặc biệt nước thải phát sinh từ quá trình chế biến cá da trơn ( ở đây là cá tra) có nồng độ dầu mỡ rất cao, gấp 50 lần so với quy chuẩn. Nồng độ dầu mỡ cao khi xả vào nguồn nước sẽ làm suy giảm nồng độ ôxy hòa tan trong nước dùng cho vi sinh vật sử dụng để ôxy hóa các chất hữu cơ, do đó dẫn đến làm chậm quá trình phân hủy. Ở đây Công ty không xét đến hàm lượng Coliform, tuy nhiên đây là chỉ tiêu đáng lo ngại lắm do nguồn tiếp nhận nước thải của công ty không thuộc nguồn nước phục vụ nhu cầu sinh hoạt. Phần lớn Coliform hoàn toàn vô hại, thậm chí còn có lợi (chẳng hạn như chúng hấp thụ cặn bả và do đó có thể giảm nhu cầu oxygen trong nước, tiêu hủy mùi). Tuy nhiên, chỉ có một số Coliform, đặc biệt là E. Coli, có thể gây tác hại đến người như: bệnh tiêu chảy, viêm phổi, viêm đường nước tiểu, và một số bệnh khác. (theo Nguyễn Văn Tuấn, 2013).
3.1.2.2 Quá trình xây dựng và quy trình xử lí của hệ thống xử lí nước thải tại Cty TNHH XNK thủy sản Thiên Mã 3
a) Quá trình xây dựng
Quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa kéo theo sự ra đời của các khu dân cư, khu đô thị, các nhà máy, xí nghiệp,… Đây là nguyên nhân sản sinh ra lượng lớn nước thải các loại, gây áp lực nặng nề đối với môi trường. Vì vậy vấn đề XLNT là nhu cầu vô cùng bức thiết đối với nước ta trong bối cảnh hiện nay.
Thấu hiểu được việc BVMT là vấn đề cấp bách và cần thiết trong xu hướng hội nhập kinh tế, ngay từ khi thành lập năm 2009 công ty đã ký hợp
với công suất thiết kế 1200 m3
/ ngày đêm nhằm xử lí nước thải cho cả 2 nhà máy chế biến thủy sản và chế biến phụ phẩm thủy sản, nhưng thực tế hiện nay nhà máy chế biến phụ phẩm thủy sản vẫn chưa hoạt động nên hệ thống chỉ phải xử lí nước thải từ nhà máy chế biến thủy sản với công suất 400 m3
/ngày đêm. HTXLNT được thiết kế có sự kết hợp giữa các phương pháp xử lí hóa, lý và sinh học gồm các giai đoạn sau: Xử lí hóa, lý là giai đoạn tiền xử lí: loại bỏ rác, cặn, tạo bông và tách mỡ cá ra khỏi nước thải,… Xử lí sinh học là giai đoạn đóng vai trò quan trọng: sử dụng phương pháp sinh học Anaes điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải, đây là giai đoạn quyết định mức độ sạch của nước thải sau xử lí. Hệ thống làm việc tự động, bằng công nghệ xử lí sinh học Anaes đạt tiêu chuẩn loại A theo QCVN.
b) Quy trình xử lí của hệ thống xử lí nước thải
Nguồn: báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án đầu tư xây dựng nhà máy chế biến thủy sản xuất khẩu Thiên Mã 3, 2009
Hình 3.3 : Sơ đồ quy trình xử lí nước thải bằng công nghệ Anaes tại công ty TNHH XNK Thủy sản Thiên Mã 3
(1200 m3/ ngày)
Nước thải
Lưới chắn rác
Bể gom
Bể tuyển nổi sơ bộ Bể điều hòa Bể tuyển nổi áp lực Bể Aneas Bể chứa Thiết bị lọc áp lực Bể nén bùn Bể khử trùng Clorine Sục khí Khí nén Hút bùn Thu mỡ Sục khí
Nước thải sau khi xử lí đạt loại A TCVN 5945- 2005 Ống dẫn nước Ống dẫn bùn Ống dẫn khí Ống dẫn hóa chất
Thuyết minh quy trình xử lí nước thải theo từng công đoạn
Bể gom – song chắn rác
Nước thải từ các công đoạn sản xuất theo hệ thống dẫn chảy qua song chắn rác vào bể gom. Song chắn rác sẽ giữ lại rác có kích thước lớn lẫn trong dòng nước thải. Rác có khả năng thu hồi được đưa đi chế biến thức ăn gia súc, phần không có khả năng thu hồi tập trung lại rồi chuyển đến bãi vệ sinh thích hợp.
Tại trạm bơm, nước thải được cấp lên bể tuyển nổi sơ bộ.
Bể tuyển nổi sơ bộ
Công dụng của bể là tách, thu hồi lớp mỡ cá nổi trên bề mặt. Bể tuyển nổi sơ bộ được thiết kế có nhiều ngăn thông đái, phần mỡ lẫn trong nước thải tiếp tục nổi lên theo từng ngăn và công việc vớt thu hồi mỡ được dễ dàng hơn, hạn chế hiện tượng nghẹt bơm do mỡ đóng, giảm chế độ bảo trì bơm và tăng tuổi thọ bơm. Sau đó nước thải được đưa sang bể điều hòa.
Bể điều hòa
Do lượng nước thải của nhà máy là không ổn định theo từng giờ nên bể điều hòa có tác dụng điều hòa lưu lượng, dòng chảy cũng như nồng độ chất ô nhiễm, ổn định PH đảm bảo chế độ làm việc cho các công đoạn phía sau.
Tại bể điều hòa, nhờ quá trình khuấy trộn khí từ nhà máy thổi khí, nước thải được điều hòa lưu lượng và thành phần các chất ô nhiễm như: COD, BOD, SS,Ph. Đồng thời máy thổi khí cung cấp oxy vào nước thải nhằm tránh sinh mùi hôi thối tại đay và làm giảm khoảng 20 – 30% hàm lượng COD, BOD có trong nước thải.
Cuối bể điều hòa nước thải được bơm sang cụm tuyển nổi áp lực với một lưu lượng quy định đảm bảo hiệu quả xử lí cho các công đoạn phía sau.
Bể tuyển nổi áp lực
Tuyển nổi là quá trình dể loại mỡ cá và tạp chất phân tán không tan, khó lắng khác ra khỏi nước thải do sự chênh lệch áp suất. Quá trình tách được thực hiện bằng cách tạo ra các hạt vi bọt trong nước thải. Các hạt vi bọt này sẽ dính bám vào các chất rắn và trong quá trình đi lên sẽ đẩy các chất rắn nầy nổi lên trên mặt nước và chúng được thu hồi bằng hệ thống gạt bọt bề mặt.
Nước thải sau khi tách chất rắn lơ lửng và huyền phù sẽ chảy sang bể Anaes chuẩn bị cho quá trình xử lí bằng phương pháp sinh học.
Bể Anaes
Đây là một bể gồm 3 ngăn. Các ngăn này được thông với nhau bằng một khe mở giữa các vách ngăn. Hai ngăn 1 và 3 đảm nhận đồng thời 2 chức năng: Vừa là ngăn phản ứng sinh học, vừa là ngăn lắng. Nước thải được đưa vào từng ngăn tuỳ theo nhu chu kỳ.
Bùn hoạt tính dư sinh ra trong quá trình xử lí được đưa vào bể nén bùn bằng bơm bùn, ngược lại với chu kỳ cấp nước thải vào hệ thống. Cũng tương tự như hệ thống xử lí bằng bùn hoạt tính cổ điển, hệ thống bể này cũng hoạt động liên tục. Tuy nhiên, hệ thống bể Anaes hoạt động theo từng chu kỳ, trong đó mỗi chu kỳ bao gồm 2 giai đoạn chính và 2 giai đoạn trung gian.
Quy trình xử lí sinh học diễn ra tại bể Anaes mô tả bằng phương trình phản ứng sau:
Ưu điểm của hệ thống ANAES so với bể Aerotank truyền thống:
- Hệ thống ANAES cho phép xử lí mà không cần bùn hoạt tính hoàn lưu và do đó cho phép giảm chi phí năng lượng cũng như giảm chi phí vận hành. Trong khi đó bể Aerotank đòi hỏi phải thường xuyên hoàn lưu bùn từ bể lắng về Aerotank.
- Một ưu điểm cơ bản nhất của hệ thống ANAES là rất linh hoạt, cùng tạo ra các điều kiện hiếu khí/ thiếu khí/ yếm khí trong cùng 1 chu kỳ. Điều này cho phép xử lí tốt nhất các chất Nitơ và phốtpho trong nước thải. Trong khi khi đó bể Aerotank chỉ tạo ra một môi trường hiếu khí duy nhất, do đó rất hạn chế trong việc xử lí Nitơ và Phốtpho.
- Ngoài ra thì công nghệ xử lí bằng hệ thống bể ANAES còn tiết kiệm được diện tích đất cần thiết cho cả hệ thống xử lí do không cần phải xây thêm bể lắng để lắng bùn hoạt tính như công nghệ xử lí Aerotank truyền thống.
- Việc vận hành hệ thống ANAES cũng đơn giản hóa bằng việc cài đặt các chế độ tự động đóng/ mở bằng các van điện từ.
Bể chứa
Nước thải sau khi xử lí bằng phương pháp sinh học ANAES sẽ được đưa về bể chứa chuẩn bị cho quá trình lọc áp lực đảm bảo độ trong của nước sau xử lí.
Thiết bị lọc áp lực
Sau giai đoạn lắng một lượng nhỏ cặn lơ lửng vẫn còn lại trong nước thải, phần này sẽ được giữ lại nhờ thiết bị lọc nhanh qua cát trong điều kiện kín.
Thiết bị lọc được thiết kế có quá trình vận hành lọc và rửa lọc đơn giản, chỉ cần thao tác các valve trên khung valve đã lắp sẵn.
Sau lọc, nước chảy xuống bể khử trùng kết hợp định lượng hóa chất khử trùng Clorine trên đường ống.
Các hợp chất hữu cơ Vi sinh vật O2 Các chất dinh dưỡng CO2 H2O Vi sinh vật
Bể khử trùng
Cuối cùng là giai đoạn khử trùng ở bể tiếp xúc với Clorine nhằm tiêu diệt hoàn toàn Coliforms và các vi trùng gây bệnh khác. Bể khử trùng được thiết kế có nhiều vách ngăn không đáy và tràn bề mặt xen kẻ nhau, tạo đường đi dài và thời gian tiếp xúc Clorine với nước thải khoảng 2,5 giờ. Hiệu quả khử trùng đạt 95% với Coliforms và 100% với các vi trùng gây bệnh khác.
Bản chất tác dụng khử trùng của Clorine là sự oxi hóa, phá hủy màng tế bào của vi sinh vật do đó chúng bị tiêu diệt.
Cuối bể khử trùng, nước sau xử lí đạt tiêu chuẩn môi trường TCVN 5945 – 2005 loại A theo ống dẫn thải đến hệ thống xử lí nước thải tập trung của khu công nghiệp.
Bể nén bùn
Lượng bùn sinh ra ở bể lắng được đưa về bể nén bùn, ở bể nén bùn các chất hữu cơ bị phân hủy theo 2 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Quá trình len men acid, theo đó các hydratcacbon, mỡ, protein,…bị phân hủy tạo thành các acid béo, cồn, hydro, acid amin, H2S,…
- Giai đoạn 2: Quá trình lên men kiềm, các sản phẩm của giai đoạn 1 tiếp tục bị phân hủy tạo thành metan, khí cacbonic,…
Sau một thời gian nhất định, bùn đã ổn định sẽ được lấy ra bằng xe hút hầm cầu và được vận chuyển đến bãi vệ sinh thích hợp. Phần nước được tách ra từ bùn được hoàn lưu về bể gạn mỡ để xử lí tiếp tục.