Nguyeđn lieơu cuạ ngành thuỷ hại sạn rât phong phú và đa dáng, từ các lối thuỷ hại sạn tự nhieđn cho đên các lối thuỷ sạn nuođi. Cođng ngheơ chê biên cũng khá đa dáng tuỳ theo từng maịt hàng nguyeđn lieơu và đaịc tính lối sạn phaơm (thuỷ sạn tươi sông đođng lánh, thuỷ sạn khođ, thuỷ sạn luoơc câp đođng…). Do sự phong phú và đa dáng veă lối nguyeđn vaơt lieơu và sạn phaơm neđn thành phaăn và tính chât nước thại cođng nghieơp chê biên thuỷ hại sạn cũng đa dáng và phức táp.
Trong quy trình cođng ngheơ chê biên các lối thuỷ sạn, nước thại chụ yêu sinh ra từ cođng đốn rửa sách và sơ chê nguyeđn lieơu. Trong nước thại thường chứa nhieău mạnh vún thịt và ruoơt cụa các lối thuỷ hại sạn, các mạnh vún này thường deê laĩng và deê phađn huỷ gađy neđn các mùi hođi tanh. Ngoài ra trong nước thại còn thường xuyeđn có maịt các lối vạy cá và mỡ cá. Noăng đoơ các chât ođ nhieêm trong nước thại thay đoơi theo định mức sử dúng nước và có khuynh hướng giạm daăn ở những chu kì rửa sau cùng.
Nhìn chung, nước thại cođng nghieơp chê biên thuỷ hại sạn bị ođ nhieêm hữu cơ ở mức đoơ khá cao: COD trong nước thại dao đoơng khoạng 1.000 ÷ 1.200 mg/l, BOD vào khoạng 600 ÷ 950 mg/l, tư sô BOD/COD khoạng 75 ÷ 80% thuaơn lợi cho quá trình xử lý baỉng phương pháp sinh hĩc. Hàm lượng nitơ hữu cơ trong nước thại cũng khá cao, đên khoạng 70 ÷ 110 mg/l, rât deê gađy ra hieơn tượng phú dưỡng hoá nguoăn tiêp nhaơn nước thại. Ngoài ra trong nước thại đođi khi còn có chứa các thành phaăn hữu cơ mà khi bị phađn huỷ chúng sẽ táo ra các sạn phaơm có chứa indol và các sạn phaơm trung gian cụa sự phađn huỷ các axít béo khođng no, gađy neđn mùi hođi thôi rât khó chịu và đaịc trưng.
Trong nước thại, các vaơt chât deê dàng bị vi sinh vaơt phađn huỷ thành các đơn giạn hơn như protein, hydratcacbon, lipid, acid nucleđic. Các hợp chât này tiêp túc tham gia vào các quá trình leđn men kỵ khí, hiêu khí hay tuỳ nghi (tuỳ thuoơc
vào đieău kieơn mođi trường lưu chứa) do các enzym cụa vi sinh vaơt tiêt ra. Kêt quạ cụa các quá trình này là taíng nhanh sinh khôi vi sinh vaơt, gađy thiêu hút oxi đôi với nguoăn tiêp nhaơn, làm phát sinh các khí sinh hĩc như CH4, H2S, mecaptan, NH3 ... gađy mùi khó chịu. Cú theơ như sau:
Quá trình leđn men hiêu khí:
Trong đieău kieơn hiêu khí các quá trình dieên ra như sau:
• Quá trình Oxi hoá các hợp chât hữu cơ:
OH H CO O O H C Enzym z y x + 2 → 2 + 2 + Naíng lượng
Trong đó CxHyOz là những hợp chât hữu cơ, con đường chuyeơn hoá này thường thây ở các hợp chât hydratcacbon trong đieău kieđn hiêu khí:
• Quá trình toơng hợp tê bào:
27 7 5 2 2 2 TebaoVSV CO H O C H NO O O H C Enzym z y x + → + + + + Naíng lượng
• Quá trình tự Oxy hoá vaơt lieơu cụa tê bào:
32 2 2 2 2 7 5H NO O CO H O NH
C + Enzym → + + + Naíng lượng
Trong điaău kieơn hiêu khí, các hợp chât hữu cơ chứa Nitơ có trong nước thại, vi khuaơn Bacillus sẽ phađn huỷ rât nhanh. Quá trình phađn huỷ này xạy ra do enzym protease cụa vi khuaơn táo ra. Các enzym này là những enzym ngối bào, chúng được toơng hợp trong tê bào và thoát ra khỏi tê bào đeơ phađn giại protein thành các peptit ngaĩn, các acid amin. Các acid amin tan trong nước và tiêp túc phađn giại thành NH3, H2S, skatole, indol, CO2 và H2O, các chât khí sẽ thoát ra khỏi nước thại vào khođng khí. Các chât khí có mùi khó chịu như H2S, skatole, indol thường làm ođ nhieêm khođng khí. Phaăn lớn các peptit ngaĩn và các acid amin sẽ khuêch tán vào trong tê bào VSV và tái đađy chúng sẽ tham gia vào các quá trình trao đoơi chât. Các peptit ngaĩn sẽ tiêp túc bị phađn huỷ thành các acid amin và các amin sẽ tham gia táo thành protein và enzym. Moơt phaăn các acid amin sẽ được chuyeơn hoá thành NH3_ đađy là chât đoơc đôi với Vi sinh vaơt neđn nó sẽ được lối bỏ ra khỏi tê bào và vào mođi trường.
Trong đieău kieơn oxy hoà tan ít, các vi khuaơn Nitrosomonas và Nitrobacter phát trieơn nhanh chúng sẽ thực hieơn quá trình nitrat hoá và khử nitrate như sau:
−− − + → 2 → 3 4 NO NO NH Nitrosomonas Nitrobacter 2 . . 3 N
NO ThiobacillBlicheniforusmisdenitrificans ans denitrific P → − −
Còn đôi với tinh boơt, tinh boơt sẽ phađn giại thành đường sau đó sẽ thaơm thâu vào beđn trong tê bào vi sinh vaơt và tiêp túc đường phađn và tham gia vào quá trình toơng hợp vaơt chât cho cơ theơ.
Ở những nước thại chứa hydratcacbon và đường còn có maịt cụa nhieău loài nâm men. Nâm men là những vi sinh vaơt hiêu khí tuỳ tieơn. Ở đieău kieơn có nhieău oxi, chúng sinh sạn mánh. Trong đieău kieơn thiêu oxi hay khođng có oxi chúng tiên hành leđn men kỵ khí. Các vi khuaơn Acetobacter và Lactobacillus thường làm chua mođi trường nước thại.
Quá trình leđn men kỵ khí:
Là quá trình phađn giại các chât hữu cơ và vođ cơ trong mođi trường khođng có oxi. Quá trình leđn men kỵ khí là những quá trình rât đa dáng, tuỳ theo sạn phaơm cuôi cùng mà người ta đaịt teđn cho từng quá trình đó: ví dú như leđn men acid, leđn men methane....
• Giai đốn leđn men acid:
Ở giai đốn này được chia làm 2 giai đốn nhỏ. Giai đốn đaău là giai đốn phađn giại các chât hữu cơ thành những chât hoà tan. Những chât hoà tan này vừa là nguoăn dinh dưỡng cho nhieău loài vi sinh vaơt vừa là cơ chât đeơ chúng chuyeơn hoá tiêp thành các acid hữu cơ. Giai đốn kê tiêp là táo acid hữu cơ. Các acid hữu cơ có theơ được chuyeơn hoá từ đường hoaịc các acid béo.
Trong giai đốn này các vi sinh vaơt kỵ khí sẽ chuyeơn hoá các acid hữu cơ thành khí methane. Những vi sinh vaơt tham gia quá trình này được gĩi chung là vi khuaơn methane.
Quá trình leđn men kỵ khí được tóm taĩt baỉng sơ đoă sau:
Các lối nước thại ođ nhieêm hữu cơ cao khi thại trực tiêp vào nguoăn tiêp nhaơn có theơ gađy ra những vân đeă sau:
Xuât hieơn thay đoơi màu nước;
Xuât hieơn mùi hođi thôi trong khođng khí
Sự suy giạm pH mođi trường đe dố đời sông thuỷ sinh Xuât hieơn laĩng caịn nhieău ở đáy;
Xuât hieơn những váng hữu cơ có chứa bĩt khí;
Làm giạm sự hoà tan oxi trong nước, từ đó làm thay đoơi hoàn toàn heơ sinh thái trong nước theo chieău hướng nghèo nàn veă sô lượng và chụng lối.
Chât hữu cơ trong nước thại
Chât có trĩng lượng phađn tử nhỏ, hoà tan trong nước
Acid hữu cơ và acid béo trung gian CH4 và các khí song hành CH4 Giai đốn hoá lỏng các chât
raĩn Giai đốn chuyeơn hoá các chât hữu cơ thành acid béo và acid hữu cơ (còn gĩi là pha acid)
Giai đốn CH4 (hay còn gĩi pha kieăm)
Do đó, nước thại ođ nhieêm hữu cơ cao caăn phại được xử lý trước khi thại ra nguoăn tiêp nhaơn nhaỉm bạo veơ các heơ sinh thái thuỷ sinh và chât lượng mođi trường xung quanh.