CHƯƠNG III CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH CHẾ BIẾN THUỶ SẢN
IV.3. Giới thiệu công nghệ xử lý nước thải của các nhà máy chế biến thuỷ sản được đánh giá
Để đánh giá công nghệ xử lý chất thải cần có hồ sơ thuyết minh công nghệ trong đó giới thiệu về công nghệ và kết quả đánh giá hiện trường của công nghệ sau một thời gian hoạt động, tuy nhiên trong khuôn khổ của luận văn này học viên chỉ nêu ra tóm tắt về các công nghệ xử lý chất thải của 3 nhà máy chế biến thuỷ sản để đánh giá thử nghiệm trên cơ sở áp dụng các tiêu chí đánh giá đã đề xuất ở trên.
IV.2. 1. Hệ thống xử lý nước thải Xí nghiệp đông lạnh 8, Công ty Cổ phần xuất nhập khẩu An Giang (công nghệ 1)
Công nghệ này do Công ty công nghệ môi trường Thăng Long thiết kế xây dựng và chuyển giao công nghệ, hệ thống được hoàn thành và đưa vào sử hoạt động vào năm 2005.
- Công suất thiết kế: 700 m3 /ngày.đêm
- Giá thành của hệ thống xử lý: 3.200.000.000 VNĐ - Chỉ số đầu tư: 4,57 triệu/m3 nước thải
- Chi phí xử lý cho 1m3 nước thải (chỉ số vận hành): 3.200 VNĐ/m3 nước thải
Các thông số nước thải đầu vào:
78
Bảng IV.2. Các thông số đầu vào của hệ thống xử lý nước thải của nhà máy
TT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị TCVN
5945:2005 cột A
1 pH - 7,3 6÷9
2 Chất rắn lơ lửng (SS) mg/l 550 50
3 Tổng Nitơ mg/l 150 15
4 Tổng phôtpho mg/l 50 6
5 Dầu mỡ mg/l 420 5
6 Nhu cầu oxy sinh học (BOD5) mg/l 1.150 30
7 Nhu cầu oxy hóa học (COD) mg/l 1.420 50
8 Coliform MPN/100 ml 18.000 3.000
(Nguồn: Trung tâm Khoa học và Công nghệ môi trường 2006)
Theo yêu cầu của hồ sơ mời thầu của nhà máy, chất lượng nước thải đầu ra của hệ thống xử lý phải đảm bảo TCVN 5945:2005 cột A (nước thải đầu ra đổ vào khu vực dân cư). Có thể thấy nước thải của nhà máy so với TCCP vượt rất nhiều lần, đặc biệt các chỉ tiêu về dầu mỡ, N, COD và BOD5 do đó, việc áp dụng công nghệ xử lý sinh học là cần thiết để xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao, trong đó cần áp dụng khâu xử lý để giảm nhẹ tải trọng trước khi chuyển qua giai đoạn hiếu khí.
79
Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cho nhà máy
Hình IV.1. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải của Xí nghiệp đông lạnh 8, Công ty Cổ phần xuất nhập khẩu An Giang
Nước thải
Bể cân bằng
Bể tuyển nổi
Máy ép bùn
Bể lọc áp lực Bể Anaes
Bể trung gian
Bể khử trùng Bể nước sạch
Nước sau xử lý
Bể nén bùn
Bùn thải
80
Thuyết minh công nghệ xử lý:
Nước thải từ các phân xưởng sản xuất theo mương dẫn chảy tự nhiên về trạm bơm, trên mương dẫn thải sẽ lắp đặt thiết bị lọc rác thô tự động dạng thanh để tách các chất rắn lơ lửng có kích thước lớn.
Thông thường trong quá trình sản xuất, lưu lượng nước thải trong các chu kỳ khác nhau cũng khác nhau, do đó mục đích của việc xây dựng bể cân bằng là nhằm cho nước thải trước khi chảy vào hệ thống xử lý luôn được giữ ổn định cả về lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải. Để hòa trộn đều nước thải và tránh gây mùi do phân hủy yếm khí trong bể cân bằng, không khí được sục vào từ các máy thổi khí và được phân bố đều nhờ các đĩa phân phối đặt chìm dưới đáy bể. Từ bể chứa kết hợp cân bằng, nước thải được bơm sang hệ thống tuyển nổi áp lực để tách chất lơ lửng và dầu mỡ.
Do đặc thù nước thải của ngành chế biến thủy sản (sản xuất cá tra và cá basa) có lẫn một lượng lớn dầu mỡ tồn tại ở cả 2 dạng là cặn lơ lửng và huyền phù lơ lửng nên lượng mỡ cá này không thể tách ra khỏi nước thải bằng phương pháp lắng thông thường. Trong trường hợp này, đã sử dụng phương pháp tuyển nổi áp lực. Sau khi qua cụm thiết bị tuyển nổi nồng độ chất rắn lơ lửng và mỡ trong nước thải giảm đến 90%. Do cuối mỗi ca sản xuất, công nhân thường dùng một lượng lớn xà phòng để rửa các dụng cụ và các thiết bị chế biến nên trong nước thải cũng chứa một lượng lớn phốt pho. Với việc sử dụng thêm chất keo tụ trong quá trình tuyển nổi sẽ xảy ra quá trình đông tụ phốt pho trong nước thải.
Quá trình xử lý sinh học hiếu khí theo công nghệ ANAES diễn ra tại bể tiếp theo. Đây là một bể gồm 3 ngăn nối tiếp nhau A-B-C. Những ngăn này được thông với nhay bằng một khe giữa các tường ngăn. Mỗi ngăn được lắp 182 đĩa thổi khí và được sục khí từ các máy thổi khí theo chu kỳ. Các ngăn ở 2 đầu (A và C) được lắp thêm đập tràn răng cưa để thu nước thải sau khi lắng.
81
Hai ngăn ở 2 đầu đảm nhiệm đồng thời 2 chức năng: vừa là bể phản ứng sinh học, vừa là bể lắng. Nước thải được đưa vào từng ngăn theo chu kỳ. Bùn hoạt tính dư sinh ra trong quá trình xử lý được lấy ra ở 2 ngăn đầu, ngược lại với chu kỳ nước thải vào hệ thống.
Hệ thống bể ANAES hoạt động liên tục và hoạt động theo từng chu kỳ, trong đó mỗi chu kỳ bao gồm 2 giai đoạn chính và 2 giai đoạn trung gian trong một chuỗi cân bằng.
Giai đoạn chính 1: nước thải được đưa vào ngăn A để hòa trộn với bùn hoạt tính. Các chất hữu cơ trong nước thải được hòa trộn và phân hủy thành các hợp chất hữu cơ vô hại (CO2 và nước) dưới tác dụng của bùn hoạt tính. Từ ngăn A, hỗn hợp nước thải-bùn hoạt tính tiếp tục chảy sang ngăn thổi khí B, tại đó bùn hoạt tính tiếp tục phân hủy các hợp chất hữu cơ. Từ ngăn B, hỗn hợp bùn-nước thải tiếp tục được chảy sang ngăn C. Tại ngăn C không diễn ra bất kỳ quá trình thổi khí cũng như quá trình khuấy trộn nào. Lúc này, ngăn C đóng vai trò là ngăn lắng trong nước thải. Bùn hoạt tính trong ngăn C sẽ lắng xuống đáy bằng trọng lực, nước thải sau khi lắng trong tại ngăn lắng C tràn qua đập tràn răng cưa và chảy sang bể khử trùng. Lượng bùn dư tại ngăn lắng C được bơm sang bể nén bùn.
Giai đoạn chính 2: giai đoạn chính thứ 2 cũng giống như giai đoạn chính 1, ngoại trừ hướng của dòng chảy được thay đổi theo chiều ngược lại.
Trong giai đoạn chính thứ 2 nước thải được đưa vào và xử lý ở ngăn A bằng bơm.
Ngoài 2 chu kỳ chính, hệ thống được thiết kế có hai chu kỳ trung gian được gọi là chu kỳ trung gian thứ nhất và thứ hai. Chu kỳ trung gian thứ nhất diễn ra trong khoảng thời gian giữa chu kỳ chính thứ nhất và chu kỳ chính thứ hai. Ngược lại, chu kỳ trung gian thứ hai diễn ra trong khoảng thời gian giữa hai chu kỳ chính thứ hai và chu kỳ chính thứ nhật. Chu kỳ trung gian là
82
khoảng thời gian cần thiết để thay đổi hướng của dòng chảy giữa các chu kỳ chính.
Chu kỳ trung gian thứ nhất: tại chu kỳ này, dòng nước thải tiếp tục được đưa vào hệ thống bể ANAES nhưng là ở ngăn giữa (ngăn B) và quá trình thổi khí chỉ diễn ra ở ngăn này. Nước thải sau xử lý tiếp tục chay ra ngăn C, trong khi ngăn A đang lắng và chuẩn bị chuyển sang đóng vau trò bể lắng trong chu kỳ chính thứ 2.
Chu kỳ trung gian thứ hai: chu kỳ trung gian thứ hai cũng diễn ra tương tự như chu kỳ trung gian thứ nhất nhưng theo chiều ngược lại.
Nước thải sau khi lắng trong tại các ngăn A và C của bể ANAES theo ống dẫn chảy sang bể chứa trung gian. Từ bể này, nước thải tiếp tục được bơm vào bể lịc áp lực. Mục đích của lọc áp lực là để tách triệt để các cặn lơ lửng (thực chất là các tế bào vi sinh vật) ra khỏi dòng nước thải. Nước thải sau khi lọc được chứa trong bể nước sạch trước khu chuyển sang bể khử trùng.
Trong quá trình lọc, các cặn trong nước được giữ lại trên bề mặt lớp vật liệu lọc. Sau một thời gian do lượng cặn trên bề mặt nhiều, làm cản trở quá trình lọc nên phải tiến hành quá trình rửa lọc. Nước rửa lọc được lấy từ bể chứa nước sạch và được bơm vào bể lọc theo chiều từ dưới lên, cặn trên bề mặt lớp lọc theo nước rửa lọc chảy về bể cân bằng để tái xử lý.
Tại bển khử trung, dung dịch chất khử trùng được châm vào thiết bị tiêu thụ thông qua 2 bơm định lượng. Nước thải sau khi khử trùng bằng chlorine theo ống dẫn thoát ra ngoài môi trường.
Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý này đạt tiêu chuẩn môi trường Việt Nam TCVN 5945-2005 cột B.
Bùn cặn sinh ra từ hệ thống xử lý được bơm về bể nén bùn, Bùn sau khi nén tới nồng độ 22.000-25.000 mg/l sẽ được đưa vào máy ép bùn băng tải để ép thành bánh. Giải pháp này cho phép tiết kiệm diện tích và bùn sau khi ép có
83
độ khô cao. Các bánh bùn sau khi ép được sử dụng làm nguồn phân bón hữu cơ cho cây trồng.
Các thông số nước thải sau xử lý:
Bảng IV.3. Các thông số nước thải của nhà máy sau xử lý
TT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị TCVN
5945:2005 cột A
1 pH - 7,1 6÷9
2 Chất rắn lơ lửng (SS) mg/l 6 50
3 Tổng Nitơ mg/l 36 15
4 Tổng phôtpho mg/l 6 6
5 Dầu mỡ mg/l 2 5
6 Nhu cầu oxy sinh học (BOD5) mg/l 22 30 7 Nhu cầu oxy hóa học (COD) mg/l 30 50
8 Coliform MPN/100 ml 1.300 3.000
(Nguồn: Trung tâm Khoa học và Công nghệ môi trường 2006) Nhận xét về công nghệ xử lý của nhà máy:
- Hệ thống xử lý nước thải của nhà mày nhìn chung đạt hiệu quả xử lý cao, cơ bản đáp ứng được tiêu chuẩn thải của Việt Nam theo TCVN 5945:2005 cột A, ngoại trừ giá trị tổng Nitơ vẫn còn ở mức cao hơn tiêu chuẩn này.
- Các chất thải thứ cấp cũng đã có các giải pháp xử lý phù hợp, không gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.
- Đây là công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản có nhiều tính ưu việt, đáp ứng được các yêu cầu về mặt công nghệ, kỹ thuật, kinh tế và môi trường. Phù hợp với đặc tính nước thải và các điều kiện của nhà máy.
- Toàn bộ quá trình vận hành của hệ thống được điều khiển bằng các thiết bị tự động, vận hành ổn định. Các thiết bị được lắp đặt đảm bảo dễ dàng
84
khi tháo lắp, bảo dưỡng.
- Vị trí xây dựng của hệ thống xử lý nước thải đã được nhà máy quy hoạch từ trước lên đảm bảo phù hợp với cảnh quan, hạ tầng chung của nhà máy.
- Nhìn chung, công nghệ xử lý này rất phù hợp với các doanh nghiệp chế biến thủy sản, có nhiều tính ưu việt và có tính khả thi để phổ biến áp dụng rộng rãi.
IV.2.2. Công nghệ xử lý nước thải của Xí nghiệp đông lạnh Cà Mau 2 – Công ty Cổ phần chế biến thuỷ sản và xuất nhập khẩu Cà Mau (công nghệ 2)
Hệ thống xử lý nước thải của nhà máy do Công ty Cổ phần kỹ thuật công nghệ Sài Gòn xây dựng, chuyển giao công nghệ và đưa vào vận hành năm 2000.
- Công suất thiết kế ban đầu: 1000 m3 /ngày.đêm.
- Công suất hoạt động hiện nay: 1.200 m3/ngày.đêm.
- Giá thành của hệ thống xử lý: 3.000.000.000 VNĐ - Chỉ số đầu tư: 2,5 triệu /1m3nước thải
- Chi phí xử lý cho 1m3 nước thải (chỉ số vận hành): 2.700 VNĐ/1m3 nước thải
Các thông số nước thải đầu vào:
85
Bảng IV.4. Các thông số nước thải đầu vào của công ty
TT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị TCVN
5945:2005 cột B
1 pH - 7,5 6÷9
2 Chất rắn lơ lửng (SS) mg/l 400 100
3 Tổng Nitơ mg/l 150 30
4 Tổng phôtpho mg/l 55 6
5 Dầu mỡ mg/l 320 5
6 Nhu cầu oxy sinh học (BOD5)
mg/l 1.050 50
7 Nhu cầu oxy hóa học (COD) mg/l 1.340 80
8 Coliform MPN/100 ml 17.000 5.000
(Nguồn: Báo cáo quan trắc Công ty năm 2006)
Theo yêu cầu chất lượng nước thải đầu ra của hệ thống xử lý phải đảm bảo TCVN 5945:2005 cột B (nước thải đầu ra đổ vào hệ thống nước thải chung của thành phố). Có thể thấy nước thải của nhà máy so với TCCP vượt rất nhiều lần, đặc biệt các chỉ tiêu về dầu mỡ, N, COD và BOD5do đó, việc áp dụng công nghệ xử lý sinh học là cần thiết để xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao.
Sơ đồ công nghệ xử lý
Hệ thống xử lý nước thải này được được thiết kế cho nhà máy trong giai đoạn đầu hoạt động, tuy nhiên hiện nay do nhà máy được mở rộng tăng công suất chế biến nên lưu lượng và hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải cũng tăng. Do đó hệ thống bị quá tải, nước thải đầu ra không đạt TCCP.
86
Hình IV.2. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải của Xí nghiệp đông lạnh Cà Mau 2 – Công ty Cổ phần chế biến thuỷ sản và xuất nhập khẩu Cà Mau
Thuyết minh công nghệ xử lý:
Nước thải từ các công đoạn sản xuất của công ty sau khi qua song chắn rác được chảy vào bể điều hoà nhằm ổn định lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trước khi qua các công đoạn xử lý tiếp theo, ngoài ra tại đây cũng diễn ra quá trình lắng sơ bộ nước thải.
Nước thải từ bể điều hoà được dẫn vào bể xử lý hiếu khí Aeroten, tại đây các chất ô nhiễm tiếp tục được ôxy hoá hiếu khí, sau khi xử lý hiếu khí nước thải được được đưa qua bể lắng rối được khử trùng trước khi thải ra bên
Nước thải
Bể điều hoà, lắng sơ bộ
Bể nén bùn
Bể lắng 2 Bể Aeroten
Khử trùng Nước sau xử lý
Bể xử lý bùn
Bùn thải Bùn dư
Bùn tuần hoàn
87
ngoài, bùn dư từ bể Aeroten và từ bể lắng được đưa sang bể mêtan xử lý bùn, bùn cặn từ thiết bị này được thu gom đưa ra ngoài đi chôn lấp.
Nước thải sau xử lý:
Bảng IV.5. Chất lượng nước thải sau xử lý
TT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị TCVN
5945:2005 cột B
1 pH - 7,0 6÷9
2 Chất rắn lơ lửng (SS) mg/l 86 100
3 Tổng Nitơ mg/l 35 30
4 Tổng phôtpho mg/l 10 6
5 Dầu mỡ mg/l 12 5
6 Nhu cầu oxy sinh học (BOD5) mg/l 65 50
7 Nhu cầu oxy hóa học (COD) mg/l 90 80
8 Coliform MPN/100 ml 1.500 5.000
(Nguồn: Báo cáo quan trắc Công ty năm 2006) Nhận xét:
- Hệ thống xử lý nước thải của công ty xử lý nước thải đầu ra nhìn chung không đạt TCCP theo TCVN 5945:2005 cột B;
- Công nghệ xử lý hiếu khí bằng bể Aeroten của nhà máy là phù hợp với đặc tính nước thải củanhà máy, tuy nhiên do nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm cao lên hệ thống bị quá tải, nước thải đầu ra không đạt TCCP.
- Dây truyền thiết bị trong hệ thống được xây dựng đã lâu lên trình độ của công nghệ lạc hậu, mức độ cơ khí hoá, tự động hoá không cao.
- Vị trí của hệ thống xử lý nước thải nhìn chung ở vị trí phù hợp trong khuôn viên nhà máy, đầu ra của nước thải sau xử lý thuận lợi cho việc tiêu thoát nước.
88
IV.2.3. Công nghệ xử lý nước thải của Công ty Cổ phần thuỷ sản và Xuất nhập khẩu Long An (công nghệ 3)
Hệ thống xử lý nước thải của công ty do công ty tự thiết kế và thi công lần đầu vào năm 1996, được cải tạo và nâng cấp vào năm 2000 với các thông số chất lượng nước đầu vào như sau:
- Công suất thiết kế: 160 m3/ngày.đêm
- Giá thành của hệ thống: Hệ thống xử lý do công ty tự thiết kế và xây dựng, ước tính giá thành xây dựng, mua trang thiết bị khoảng 300.000.000 VNĐ (tính cả giá thành cải tạo năm 2000)
Chỉ số đầu tư: 1,875 triệu/m3 nước thải
- Chi phí xử lý (ước tính): Do hệ thống không sử dụng các máy móc thiết bị, chủ yếu nước thải tự chảy qua các bể xử lý nên chi phí xử lý rất nhỏ, ước tính 1.200VNĐ/m3 nước thải.
Các thông số chỉ tiêu nước thải đầu vào như sau:
Bảng IV.6. Các thông số nước thải đầu vào của công ty
TT Chỉ tiêu Đơn vị 7BGiá trị TCVN
5945:2005 cột B
1 pH - 6,8 6÷9
2 Chất rắn lơ lửng (SS) mg/l 420 100
3 Tổng Nitơ mg/l 130 30
4 Tổng phôtpho mg/l 40 6
5 Dầu mỡ mg/l 50 5
6 Nhu cầu oxy sinh học (BOD5) mg/l 320 50
7 Nhu cầu oxy hóa học (COD) mg/l 500 80
8 Coliform MPN/100 ml 21.000 5.000
(Nguồn: Báo cáo quan trắc Công ty năm 2006)
89
Theo quy định nước thải của công ty phải đảm bảo TCVN 5945:2005 cột B trước khi thải ra môi trường bên ngoài (thải vào hệ thống thoát nước chung của thị xã Tân An trước khi đổ ra sông Vàm Cỏ), các thông số đềuvượt TCCP, đặc biệt các chỉ tiêu SS, tổng N, tổng P vượt quá nhiều lần.
Sơ đồ công nghệ xử lý
Nước thải
Bể lắng và vớt mỡ
Hồ xử lý sinh học 1
Hồ xử lý sinh học 2
Hồ xử lý sinh học 3
Bể khử trùng Nước sau xử lý
Bể thổi khí
Bể xử lý hoá chất
Mỡ vớt, bùn thải
Bùn thải
Bùn thải
Bùn thải