“ Thiết kế nhà máy xử lý nước thải thủy hải sản năng suất 60 m3h và nước thải đầu ra đạt loại A

Bảo vệ môi trường hiện đang là một trong những mối quan tâm hàng đầu ở các quốc gia phát triển và đang phát triển. Ngành thủy sản một mặt cũng chịu chung ảnh hưởng của tình trạng ô nhiễm môi trường gây nên bởi chất thải từ các khu chế xuất khác như công nghiệp, nông nghiệp, nước thải ở các khu đô thị, mặt khác quá trình phát triển công nghiệp chế biến thủy sản cũng đóng góp vào tăng tải trọng ô nhiễm môi trường.Mặc dù hàng loạt các biện pháp bảo vệ môi trường đã ra đời và được thực hiện , song việc ứng dụng và triển khai rộng rãi một cách có hiệu quả còn nhiều hạn chế, đặc biệt việc xử lý nước thải còn nhiều bất cập như: lượng nước thải lớn hơn nhiều so với công suất thiết kế hoặc vận hành hệ thống xử lý nước thải quá ít so với công suất hiện có…. Nhiều hệ thống xử lý được xây dựng với vốn đầu tư lớn nhưng hoạt động không hiệu quả hoặc hoạt động được nhưng gây tốn kém và làm nản lòng các nhà sản xuất dẫn đến tình trạng môi trường vẫn tiếp tục suy giảm, tiếp tục bị ô nhiễm, các nguồn nước thiên nhiên và bầu khí quyển bị ô nhiễm nặng nề… đã gây tác hại rất lớn đến đời sống và phát triển kinh tế – xã hội.Trong giai đoạn thúc đẩy công nghiệp hoá và hiện đại hoá, nước ta cũng không nằm ngoài khung cảnh chung đó. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của đất nước thì vấn đề ô nhiễm môi trường cũng trở nên gay gắt hơn. Trong đó, ô nhiễm từ lĩnh vực công nghiệp mà đặt biệt là từ nguồn nước thải và vấn đề xử lý nó đã trở thành nhiệm vụ hàng đầu của các chuyên gia kỹ thuật nói riêng và của toàn xã hội nói chung.Với việc thực hiện đề tài: “ Thiết kế nhà máy xử lý nước thải thủy hải sản năng suất 60 m3h và nước thải đầu ra đạt loại A ” sẽ góp phần giải quyết được vấn đề ô nhiễm từ nguồn nước thải của nhà máy chế biến thủy sản, góp phần bảo vệ nguồn nước nhằm phục vụ lâu dài cho nhu cầu phát triển kinh tế xã hội theo hướng phát triển bền vững.

LỜI MỞ ĐẦU



Bảo vệ môi trường hiện đang là một trong những mối quan tâm hàng đầu ởcác quốc gia phát triển và đang phát triển Ngành thủy sản một mặt cũng chịu chungảnh hưởng của tình trạng ô nhiễm môi trường gây nên bởi chất thải từ các khu chếxuất khác như công nghiệp, nông nghiệp, nước thải ở các khu đô thị, mặt khác quátrình phát triển công nghiệp chế biến thủy sản cũng đóng góp vào tăng tải trọng ônhiễm môi trường

Mặc dù hàng loạt các biện pháp bảo vệ môi trường đã ra đời và được thựchiện , song việc ứng dụng và triển khai rộng rãi một cách có hiệu quả còn nhiều hạnchế, đặc biệt việc xử lý nước thải còn nhiều bất cập như: lượng nước thải lớn hơnnhiều so với công suất thiết kế hoặc vận hành hệ thống xử lý nước thải quá ít so vớicông suất hiện có… Nhiều hệ thống xử lý được xây dựng với vốn đầu tư lớn nhưnghoạt động không hiệu quả hoặc hoạt động được nhưng gây tốn kém và làm nản lòngcác nhà sản xuất dẫn đến tình trạng môi trường vẫn tiếp tục suy giảm, tiếp tục bị ônhiễm, các nguồn nước thiên nhiên và bầu khí quyển bị ô nhiễm nặng nề… đã gâytác hại rất lớn đến đời sống và phát triển kinh tế – xã hội

Trong giai đoạn thúc đẩy công nghiệp hoá và hiện đại hoá, nước ta cũngkhông nằm ngoài khung cảnh chung đó Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của đấtnước thì vấn đề ô nhiễm môi trường cũng trở nên gay gắt hơn Trong đó, ô nhiễm từlĩnh vực công nghiệp mà đặt biệt là từ nguồn nước thải và vấn đề xử lý nó đã trởthành nhiệm vụ hàng đầu của các chuyên gia kỹ thuật nói riêng và của toàn xã hộinói chung

Với việc thực hiện đề tài: “ Thiết kế nhà máy xử lý nước thải thủy hải sản năng suất 60 m 3 /h và nước thải đầu ra đạt loại A ” sẽ góp phần giải quyết được

vấn đề ô nhiễm từ nguồn nước thải của nhà máy chế biến thủy sản, góp phần bảo vệnguồn nước nhằm phục vụ lâu dài cho nhu cầu phát triển kinh tế xã hội theo hướngphát triển bền vững

Chương 1

Đề tài: Xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy hải sản Đồ án tốt nghiệp

LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1 Sự cần thiết xây dựng nhà máy xử lý nước thải thủy hải sản

Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp chế biến thủy sản tại Đà Nẵngphát triển mạnh cùng với xu thế phát triển chung của ngành thủy sản trong cả nước.Tuy nhiên do nền kinh tế còn trong thời kỳ hội nhập, sự quản lý các cơ sở, các khucông nghiệp nói chung và chế biến thủy sản nói riêng còn nhiều bất cập, gây nênnhiều vấn đề về ô nhiễm môi trường

Sản phẩm của ngành công nghiệp chế biến thủy sản ngày càng đa dạng kèmtheo đó là khối lượng nước thải và thành phần của nước thải ngày càng phức tạpnên đã xuất hiện nhiều công nghệ xử lý, tuy nhiên ít có công nghệ nào thật sự hoànchỉnh, giải quyết triệt để về vấn đề ô nhiễm nước thải thủy hải sản hiện nay trên địabàn thành phố

Vì vậy việc đầu tư xây dựng nhà máy xử lý nước thải thủy hải sản tại ĐàNẵng là điều cần thiết, để đảm bảo nước thải đầu ra an toàn cho môi trường và sứckhỏe con người

1.2 Vị trí xây dựng

Khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Đà Nẵng là khu vực đã được thành phố

Đà Nẵng quy hoạch, tập trung tất cả các doanh nghiệp chế biến thủy sản thuộc sựquản lý của ban quản lý các khu công nghiệp và chế xuất Đà Nẵng Địa điểm cách

xa khu dân cư, sát vịnh Mân Quang và cảng cá, gần cảng cầu Tiên Sa Đà Nẵng Từ

đó em chọn xây dựng nhà máy xử lý nước thải thủy hải sản nằm trong khu côngnghiệp dịch vụ thủy sản Đà Nẵng, vừa gần nơi cung cấp, chế biến nguyên liệu vừathuận lợi cho giao thông

Cần xây dựng nhà máy trong khu công nghiệp nằm ở cuối hướng gió, nền đấtchắc chắn và độ dốc thuận lợi

1.3 Đặc điểm tự nhiên

Khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Đà Nẵng nằm trên địa bàn thành phố ĐàNẵng nên mang tính chất của khí hậu Đà Nẵng đó là khí hậu nhiệt đới gió mùa

Nhiệt độ mùa đông hơi lạnh do chịu ảnh hưởng của vị trí kinh độ và gió mùaĐông Bắc Nhiệt độ mùa hè hơi nóng do chịu ảnh hưởng của gió Tây Nam và địahình dãy Trường Sơn Dưới đây là các đặc trưng về khí hậu từ số liệu thống kê củaĐài Khí tượng Thủy văn khu vực Trung Trung Bộ trong năm 2002 của thành phố

Đà Nẵng [2]

- Nhiệt độ:

+ Nhiệt độ không khí ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình phát tán và chuyểnhóa các chất ô nhiễm trong khí quyển Nhiệt độ càng cao thì tốc độ các phản ứnghóa học trong khí quyển càng lớn và thời gian lưu các chất ô nhiễm trong khí quyểncàng nhỏ Ngoài ra, nhiệt độ không khí còn làm thay đổi quá trình bay hơi các chấtdung môi hữu cơ là yếu tố quan trọng trong quá trình lao động

+ Theo số liệu thống kê, nhiệt độ không khí trung bình tại Đà Nẵng trongnăm 2002 là 25,7oC, nhiệt độ cao nhất là 40,9oC, nhiệt độ thấp nhất là 10,2oC Biên

độ nhiệt ngày đêm của không khi đạt giá trị lớn nhất trong mùa có gió Tây Nam.Dao động nhiệt độ năm 7,9oC, dao động nhiệt độ ngày là 7,2oC, nhiệt độ thấp nhấtvào tháng 1 (21,3 oC), cao nhất vào tháng 6 (29,2oC)

Đề tài: Xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy hải sản Đồ án tốt nghiệp

- Lượng mưa

+ Mưa có tác dung làm sạch môi trường không khí và pha loãng các chất ônhiễm nước Lượng mưa càng lớn thì mức độ ô nhiễm trong không khí càng giảm.Tuy nhiên, các hạt mưa kéo theo bụi và hòa tan một số chất độc hại rơi xuống đấtgây ô nhiễm đất, nước

+ Hàng năm tại Đà Nẵng có một mùa mưa và một mùa khô Mùa mưa bắtđầu từ tháng 9 đến tháng 12, mưa lớn tập trung vào tháng 10 và 11, lượng mưatrung bình các tháng là 105 – 599 m Các tháng ít mưa nhất trong năm là tháng 3, 4,

5, và 6, lượng mưa trung bình các tháng dưới 100 mm Lượng mưa trung bình nămtrên 2040 mm

+ Theo số liệu đo đạc, hàng năm tại Đà Nẵng có trung bình 11 ngày có lượngmưa trên 50mm, có 114 ngày có lượng mưa dưới 10mm Lượng mưa lớn nhất phân

bố theo thời gian tại Đà Nẵng như sau:

Lượng mưa lớn nhất trong 15 phút là 50 mm

Lượng mưa lớn nhất trong 30 phút là 90 mm

Lượng mưa lớn nhất trong 1 giờ là 140 mm

Lượng mưa lớn nhất trong 24 giờ là 418 mm

- Gió và tần suất gió

+ Gió là yếu tố có ảnh hưởng nhất tới sự lan truyền của chất ô nhiễm trongkhông khí Tốc độ gió càng cao thì chất ô nhiễm được vận chuyển đi càng xa vànồng độ chất ô nhiễm càng nhỏ do khí thải được pha loãng với khí sạch càng nhiều.Ngược lại, khi tốc độ gió nhỏ hoặc lặng gió thì chất ô nhiễm sẽ tập trung ngay tạikhu vực gần nguồn thải

+ Hướng gió Đà Nẵng bị chi phối bởi điều kiện hoàn lưu và địa hình Vềmùa đông, tần suất gió cao nhất là hướng Tây Bắc, Bắc, Đông Bắc và một phần gióĐông Rất ít tháng có tần suất gió ở một hướng vượt quá 20% Về mùa hạ, vùng venbiển phía Nam, gió thịnh hành là gió Tây Nam với tần suất phổ biến từ 20% - 30%,

trong khi đó, ở vùng ven biển phía Bắc chỉ trong tháng 8 gió Tây Nam mới có tầnsuất nhiều hơn các gió khác.

+ Tốc độ gió trung bình năm là 3,3 m/s Tần suất lặng gió khá cao, từ 25 50% Trong mùa mưa, gió mạnh nhất có hướng Bắc đến Đông Bắc với tốc độ từ 15– 25 m/s Trong bão, tốc độ gió có thể đạt tới 30 – 40 m/s

-Hàng năm trung bình có từ 50 - 55 ngày có gió Tây hoạt động mạnh làm chonền nhiệt độ tăng cao và độ ẩm giảm: nhiệt độ trung bình cao nhất là 35oC và độ ẩmthấp nhất là 55%

- Số giờ nắng

+ Nắng cũng là yếu tố làm tăng bức xạ nhiệt và tăng nhiệt độ của đất, nước ,không khí Đà Nẵng trung bình có trên 2000 giờ nắng hàng năm, số giờ nắng trungbình trong ngày là 6 giờ Trong năm có ít nhất 5 giờ nắng/ngày từ tháng 2 đến tháng

10 hàng năm Tháng 1 là tháng có ít giờ nắng nhất là 3,7 giờ Các tháng 5, 6, 7 có sốgiờ nắng nhiều nhất là 8 giờ

1.4 Năng suất nhà máy

Năng suất nhà máy theo dự kiến là 60 m3/h

1.5 Hệ thống giao thông vận tải

Đà Nẵng nằm ở trung độ của đất nước, trên trục giao thông Bắc - Nam vềđường bộ, đường sắt, đường biển và đường hàng không, cách Thủ đô Hà Nội 764

km về phía Bắc, cách thành phố Hồ Chí Minh 964 km về phía Nam

Nhà máy xử lý nước thải thủy hải sản đặt tại khu công nghiệp dịch vụ thủysản Đà Nẵng nằm cách trung tâm thành phố không xa nên rất thuận lợi cho giaothông, bên cạnh đó tại đây có hệ thống giao thông mới xây dựng là đường cao tốcNgô Quyền, nối liền với cảng cầu Đà nẵng và với trục đường 14, nối với Lào vàCampuchia rất thuận lợi cho việc vận chuyển nhiên liệu và phân phối sản phẩm củakhu công nghiệp cũng như hoạt động của nhà máy xử lý nước thải thủy sản sau này

Đà Nẵng có vị trí độc đáo với 3 mặt biển bao quanh, nên nước thải sau khiqua xử lý đạt đủ các tiêu chuẩn về vệ sinh sẽ theo đường ống đổ ra biển

Đề tài: Xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy hải sản Đồ án tốt nghiệp

1.6 Nguồn nguyên liệu

Nhà máy xử lý nước thải từ các nhà máy chế biến thủy sản trong khu côngnghiệp dịch vụ thủy sản Đà Nẵng Đây là nguồn nguyên liệu chính để nhà máy hoạtđộng

1.7 Nguồn cung cấp điện

Nhà máy sử dụng nguồn điện cung cấp từ lưới điện của khu công nghiệpđảm bảo phục vụ cho nhu cầu chiếu sáng và động lực của nhà máy

Ngoài ra có máy cấp điện dự phòng ( đề phòng trường hợp mất điện)

1.9 Nguồn cung cấp nhiên liệu

Nhiên liệu chủ yếu là dầu DO dùng đốt nóng cung cấp hơi cho nhà máy xử

lý nước thải và nó được cung cấp từ các trạm xăng dầu của thành phố

1.10 Nguồn nhân lực

Công nhân chủ yếu được tuyển dụng tại địa bàn thành phố, có trình độ phổthông, sau đó được đào tạo về các kỹ thuật xử lý nước thải, vận hành thiết bị và mọihoạt động khác Đà Nẵng vốn là thành phố năng động chắc chắn sẽ có đội ngũ côngnhân lành nghề, đảm bảo cho nhà máy hoạt động tốt

Đối với cán bộ quản lý và cán bộ kỹ thuật sẽ tiếp nhận kỹ sư về Công nghệSinh học và Công nghệ Môi trường của trường Đại học trong địa bàn thành phố ĐàNẵng và các trường đại học khác trên toàn quốc, thành phố có khả năng cung ứngtại chỗ đủ cả về số lượng cũng như về trình độ chuyên môn

1.11 Hợp tác hóa

Nhà máy xử lý nước thải thủy sản của các nhà máy chế biến thủy sản nằmtrong khu công nghiệp nên có sự hợp tác hóa chặt chẽ với các nhà máy chế biếnthủy sản trong khu công nghiệp Do đó việc sử dụng những công trình chung nhưđiện, nước, giao thông…sẽ giảm bớt chi phí đầu tư cho xây dựng

Ngoài ra nhà máy cần hợp tác chặt chẽ với nơi cung cấp men vi sinh để cungcấp vi sinh vật dùng trong xử lý nước thải và nhà máy sản xuất phân bón để tậndụng lượng bùn sau khi xử lý nước thải

Đề tài: Xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy hải sản Đồ án tốt nghiệp

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về nước thải thủy hải sản

2.1.1 Tình hình phát triển ngành công nghiệp chế biến thủy hải sản

Nhu cầu thực phẩm trên thế giới ngày càng cao, mức tiêu dùng ngày cànglớn mà mỗi nước có những thế mạnh khác nhau về từng loại mặt hàng, bên cạnh đócũng có nhiều mặt hàng không đủ đáp ứng cho người tiêu dùng thì việc nhập từnước khác là điều tất yếu

Ở nước ta, nguyên liệu dành cho chế biến thủy sản rất phong phú và đa dạng,

từ các loại thủy sản tự nhiên cho đến các loại thủy sản nuôi nên rất thuận lợi cho sựphát triển của ngành công nghiệp này với rất nhiều loại đặc sản

Hiện nay có hơn 150 cơ sở, nhà máy chế biến thủy sản rãi rác khắp các tỉnh

và thành phố, đặc biệt ở thành phố Hồ Chí Minh tập trung khoảng 36 công ty, xínghiệp thuộc ngành này Ở Đà Nẵng, khu công nghiệp thủy sản Thuận Phước đãcung cấp một lượng sản phẩm từ chế biến thủy sản tương đối lớn cho người tiêudùng và cho xuất khẩu

Nhìn chung ngành công nghiệp chế biển thủy sản ở nước ta khá phát triển vàmang lại hiệu quả kinh tế - xã hội cao Trong tương lai ngành này sẽ mở rộng hơnvới năng suất và chất lượng cao hơn để đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng vàxuất khẩu

2.1.2 Sơ đồ quy trình công nghệ của nhà máy chế biến thủy hải sản

Sơ đồ chung :

Đề tài: Xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy hải sản Đồ án tốt nghiệp

Nước thải

Nước sạch

Xương, vây, vỏ, dầu,

mỡ, máu, nguyên liệu không đủ chất lượng, tạp…

Nguyên liệu thô

Bảo quản

Nước thải

Thành phẩm

2.1.3 Thành phần và tính chất nước thải thủy hải sản

Nước thải từ quá trình tiếp nhận và chế biến sản phẩm thường có màu nâuxám do sự phân huỷ của nucleoprotein, lipit, photphat Các loại vi khuẩn yếm khí

ký sinh sống trong cơ thể và các loài vi khuẩn hiếu khí sống ở da và mang cá phângiải các loại axit amin thành các chất gây mùi như H2S, CH4, NH3 …tạo nên mùi đặctrưng của quá trình thối rữa Tuỳ thuộc vào sản phẩm mà mùi có thể dao động từ mùinhẹ đến rất nặng

Màu sắc thay đổi theo sản phẩm Màu nước thải từ ít màu đến màu rất đậm.Nước thải có màu tím than từ quá trình chế biến mực, màu đỏ gạch từ quá trình chếbiến tôm, cua, màu xám từ quá trình chế biến cá và không màu đối với sản phẩmkhô Song nước thải tại các bể tập trung thường có màu xám đến đen do quá trình tựphân huỷ các hợp chất hữu cơ bởi các nhóm men protease, lipase, polypeptid và cácaminoaxit

Thành phần:

+ Chất lơ lửng: chủ yếu là các chất khoáng vô cơ, đất cát bám trên nguyênliệu, các mảnh vụn chứa thịt, xương và vẩy cá, những loại này rất dễ lắng Nồng độcác chất lơ lửng dao động tuỳ thuộc vào loại nguyên liệu và sản phẩm chế biến

+ Các chất hữu cơ: bao gồm các chất hòa tan phân tán nhỏ có nguồn gốc từquá trình rửa nguyên liệu và chế biến sản phẩm: máu, thịt cá, mỡ cá và các chấtnhờn hình thành trên cơ thể cá sau khi bị cóng… và ngoài ra trong quá trình vệ sinhphân xưởng và vệ sinh sau ca làm việc của công nhân còn sản sinh ra một hàmlượng nhỏ các hợp chất hữu cơ khác như các chất hoạt động bề mặt, tẩy rửa tổnghợp… Hàm lượng các chất hữu cơ trong nước thải tương đối cao Các giá trị COD,BOD5 dao động tuỳ thuộc vào loại nguyên liệu và sản phẩm chế biến

+ Các nitơ, photpho: các giá trị này cũng dao động tuỳ thuộc vào loại nguyênliệu và sản phẩm chế biến

Bảng 2.1 Tính chất, thành phần nước thải của nhà máy thuỷ sản

2.1.4 Hệ vi sinh vật có trong nước thải và các quá trình chuyển hóa

Trong xử lý môi trường, tại các khu công nghiệp, nước thải đô thị, nước thảitại các làng nghề, nước thải sinh hoạt.v.v , các loại nước thải đó có chứa rất nhiều

vi sinh vật khác nhau về chủng loại, các vi sinh vật này cần các chất hữu cơ để pháttriển tế bào Những hợp chất hữu cơ cần thiết này, vi sinh vật thu nhận từ môitrường vì vậy, chúng thực hiện phân huỷ, chuyển hoá các hợp chất hữu cơ có mặttrong môi trường thành những hợp chất dễ hấp thụ Do đó, chúng cũng phân huỷcác hợp chất nhiễm bẩn trong nước đến sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O hoặc tạothành các chất khí CH4, NH3, H2S, N2.v.v

2.1.4.1 Vi khuẩn chuyển hóa hợp chất chứa nitơ

Vi khuẩn amon hóa

Vi khuẩn amon hoá, phân giải các hợp chất protein và các hợp chất hữu cơkhác chứa nitrogen tạo thành ammoniac Quá trình phân giải protein có thể xảy ratrong điều kiện hiếu khí hoặc kị khí Có nhiều loài vi sinh vật tham gia vào quá trìnhamon hoá trong tự nhiên Đáng chú ý là các loài sau:

-Vi khuẩn : Bacillus mycoides, Bacillus mensentericus, Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Bacillus megatherium, Bacillus histolicus, Pseudomonas fluorescen, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas putrificans, E.coli, Chromobacterium prodigiosum, Costridium sporogenes… Ngoài các vi khuẩn, các

vi sinh vật khác cũng đóng vai trò quan trọng trong các bể bùn hoạt tính Ví dụ nhưcác nguyên sinh động vật

Đề tài: Xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy hải sản Đồ án tốt nghiệp

- Xạ khuẩn: Streptococus griseus, Streptococus rimosus, Streptococus fradiae….

- Nấm mốc : Asperillus oryzae, Asperillus flavus, Asperillus terricola, Asperillus niger, Asperillus saitsi, Asperillus awamori, Asperillus alliaceus, Rhizopus, Mucor, Gliocladium roseum.

Vi khuẩn nitrit hóa

Vi khuẩn nitrit là những vi khuẩn thuộc giống Nitrosomonas Đó là loại cầu

khuẩn nhỏ bé, có một chùm tiêm mao ở đầu Vi khuẩn nitrit hoá là loại tự dưỡng bắtbuộc Chúng có các loài sau:

Nitromonas, Nitrosocystic, Nitrosospira, Nitrosococus.

Sơ đồ phản ứng:

NO3- NO2- NO- N2O N2

Vi khuẩn nitrat hóa

Vi khuẩn nitrat hoá thuộc giống Nitrobacter như: Nitromonas, Nitrobacter.

Đó là những vi khuẩn hình trứng nhỏ bé, có một tiêm mao khá dài mọc ở đỉnh Vikhuẩn nitrat hoá cũng thuộc loại tự dưỡng bắt buộc, chúng đồng hoá cacbon củakhông khí nhờ năng lượng sinh ra trong quá trình oxy hoá nitrit thành nitrat

Nitrobacter rất mẫn cảm với NH3 và NH4 trong môi trường

-Quá trình nitrat hoá:

2.1.4.2 Vi sinh vật chuyển hóa các hợp chất photpho

Các vi sinh vật đảm nhiệm chức năng chuyển hoá photpho vô cơ thành dạng

hoà tan có thể là vi khuẩn lưu huỳnh như : Thiobacillus Beggiatoa, Desulfuromonas, Desulfobacter Vi khuẩn nitrat hoá và cũng có thể là vi sinh vật

sinh axit khi lên men nhiều chất khác nhau Sự chuyển hoá photpho khó tan thành

dạng dễ tan, còn được thực hiện bởi các vi sinh vật amon hoá.

2.1.4.3 Vi sinh vật phân giải lipit

Có rất nhiều loài tham gia vào phân giải lipit Loại vi sinh vật có khả năng

tham gia phân giải lipit mạnh mẽ nhất là loài Pseudomonas fluorescens Khuẩn lạc

của chúng có màu đỏ hay màu đỏ xám, có sắc tố huỳnh quang màu lục

Ngoài ra, còn kể đến nhiều loại vi khuẩn khác như: Pseudomonas aeruginosa, Bacillus mensenterics, Clotridium perfringens… và nhiều loại nấm

mốc, xạ khuẩn khác

Giai đoạn đầu tiên của quá trình phân giải lipit là thuỷ phân thành glyxenrin

và axit béo dưới tác dụng của enzyme lipaza:

2.1.5 Tác động của nước thải đến môi trường

Tác động trực tiếp đến sức khỏe, là nguyên nhân gây các bệnh như tiêu chảy(do virut, vi khuẩn, vi sinh vật đơn bào), lỵ trực trùng, tả, thương hàn, viêm gan A,giun, sán Làm mất cảnh quan, ảnh hưởng lâu dài đến nền kinh tế nhất là phát triển

du lịch Là nguyên nhân của tình trạng thiếu nước sạch, ảnh hưởng lâu dài đến thế

2.2 Các phương pháp xử lý nước thải

Đề tài: Xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy hải sản Đồ án tốt nghiệp

Lipaza

Để xử lý nước thải thủy hải sản, nhiều nhà máy, xí nghiệp đã áp dụng cácphương pháp vật lý, hóa học, sinh học hoặc kết hợp các phương pháp đó để xử lý ônhiễm nước thải do các nhà máy chế biến thủy sản gây ra.

Trong những năm gần đây, người ta sử dụng rất phổ biến loại song chắn rácliên hợp vừa chắn giữ vừa nghiền rác đối với những trạm công suất xử lý vừa vànhỏ

- Bể lắng cát

Bể lắng cát tách ra khỏi nước thải các chất bẩn vô cơ có trọng lượng riênglớn (như xỉ than, cát…) Chúng không có lợi đối với các quá trình làm trong, xử lýsinh hoá nước thải và xử lý cặn bã cũng như không có lợi đối với các công trìnhthiết bị công nghệ trên trạm xử lý Cát từ bể lắng cát đưa đi phơi khô ở trên sân phơi

và sau đó thường được sử dụng lại cho những mục đích xây dựng

- Bể lắng

Bể lắng giúp tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng khác với trọng lượngriêng của nước thải Chất lơ lửng nặng sẽ từ từ lắng xuống đáy, các chất lơ lửngnhẹ sẽ nổi lên bề mặt Cặn lắng và bọt nổi nhờ các thiết bị cơ học thu gom và vậnchuyển lên công trình xử lý cặn

- Bể vớt dầu mỡ

Bể vớt dầu mỡ thường áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ (nướcthải công nghiệp) Đối với nước thải sinh hoạt khi hàm lượng dầu mỡ không cao thìviệc vớt dầu mỡ thường thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt nổi.

- Bể lọc

Bể lọc có tác dụng tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằngcách cho nước thải đi qua lớp vật liệu lọc, công trình này sử dụng chủ yếu cho một

số loại nước thải công nghiệp

Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải được60% các tạp chất không hòa tan và 20% BOD

Hiệu quả xử lý có thể đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 30-35%theo BOD bằng các biện pháp làm thoáng sơ bộ hoặc đông tụ sinh học

Nếu điều kiện vệ sinh cho phép, thì sau khi xử lý cơ học nước thải được khửtrùng và xả vào nguồn, nhưng thường thì xử lý cơ học chỉ là giai đoạn xử lý sơ bộtrước khi cho qua xử lý sinh học

2.2.2 Phương pháp hóa lý

- Tuyển nổi

Là phương pháp dùng để loại bỏ các tạp chất ra khỏi nước bằng cách tạo chochúng khả năng dễ nổi lên mặt nước khi bám theo các bọt khí

- Trao đổi ion

Là phương pháp thu hồi các cation và anion bằng các chất trao đổi ion(ionit) Các chất trao đổi ion là các chất rắn trong tự nhiên hoặc vật liệu nhựa nhântạo Chúng không hoà tan trong nước và trong dung môi hữu cơ, có khả năng traođổi ion

- Tách bằng màng

Đề tài: Xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy hải sản Đồ án tốt nghiệp

Là phương pháp tách các chất tan ra khỏi các hạt keo bằng cách dùng cácmàng bán thấm Đó là màng xốp đặc biệt không cho các hạt keo đi qua.

2.2.3 Phương pháp hóa học

Thực chất của phương pháp xử lý hoá học là đưa vào nước thải chất phảnứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học và tạo cặn lắnghoặc tạo dạng chất hòa tan nhưng không độc hại, không gây ô nhiễm môi trường.Theo giai đoạn và mức độ xử lý, phương pháp hóa học sẽ có tác động tăng cườngquá trình xử lý cơ học hoặc sinh học Những phản ứng diễn ra có thể là phản ứngoxy hóa - khử, các phản ứng tạo chất kết tủa hoặc các phản ứng phân hủy chất độchại

Phương pháp xử lý hóa học thường được áp dụng để xử lý nước thải côngnghiệp Tùy thuộc vào điều kiện địa phương và điều kiện vệ sinh cho phép, phươngpháp xử lý hoá học có thể hoàn tất ở giai đoạn cuối cùng hoặc chỉ là giai đoạn sơ bộban đầu của việc xử lý nước thải

- Phương pháp trung hòa

Dùng để đưa môi trường nước thải có chứa các axit vô cơ hoặc kiềm về trạngthái trung tính pH=6.5 – 8.5 Phương pháp này có thể thực hiện bằng nhiều cách:trộn lẫn nước thải chứa axit và nước thải chứa kiềm với nhau, hoặc bổ sung thêmcác tác nhân hóa học, lọc nước qua lớp vật liệu lọc có tác dụng trung hoà, hấp phụkhí chứa axit bằng nước thải chứa kiềm…

- Phương pháp keo tụ (đông tụ keo)

Dùng để làm trong và khử màu nước thải bằng cách dùng các chất keo tụ(phèn) và các chất trợ keo tụ để liên kết các chất rắn ở dạng lơ lửng và keo có trongnước thải thành những bông có kích thước lớn hơn

- Phương pháp ozon hoá

Là phương pháp xử lý nước thải có chứa các chất hữu cơ dạng hoà tan vàdạng keo bằng ozon Ozon dễ dàng nhường oxy nguyên tử cho các tạp chất hữu cơ.

- Phương pháp điện hóa học

Thực chất là phá hủy các tạp chất độc hại có trong nước thải bằng cách oxyhoá điện hoá trên cực anôt hoặc dùng để phục hồi các chất quý (đồng, chì, sắt…).Thông thường 2 nhiệm vụ phân hủy các chất độc hại và thu hồi chất quý được giảiquyết đồng thời

2.2.4 Phương pháp sinh học

Thực chất của phương pháp này là dựa vào khả năng sống và hoạt động củacác vi sinh để phân hủy – oxy hóa các chất hữu cơ ở dạng keo và hoà tan có trongnước thải

Những công trình xử lý sinh học được phân thành 2 nhóm:

- Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện tựnhiên: cánh đồng tưới, bãi lọc, hồ sinh học… thường quá trình xử lý diễn ra chậm

- Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện nhântạo: bể lọc sinh học (bể Biophin), bể làm thoáng sinh học (bể aerotank),… Ở đâyngười ta thực hiện một số các biện pháp nhân tạo như khuấy trộn, sục khí, bổ sungthêm hệ vi sinh vật giúp cho quá trình xử lý diễn ra nhanh hơn, cường độ mạnhhơn

Các quá trình xử lý sinh học chủ yếu được ứng dụng để xử lý nước thải:

 Quá trình kết hợp sinh trưởng lơ lửng và sinh trưởng bám dính: ví dụ nhưcác hệ thống lọc nhỏ giọt kết hợp với bùn hoạt tính.

 Quá trình thiếu khí:

 Sinh trưởng lơ lửng: sinh trưởng lơ lửng khử nitrat

 Sinh trưởng bám dính: sinh trưởng bám dính khử nitrat

 Quá trình kết hợp hiếu khí, thiếu khí và kỵ khí:

 Sinh trưởng lơ lửng: quá trình một hay nhiều bậc, mỗi quá trình có đặctrưng khác nhau

 Kết hợp các quá trình: quá trình một hay nhiều bậc với tầng giá thể cốđịnh cho tăng trưởng bám dính

 Quá trình xử lý nước thải ở các hồ như:

 Hồ kỵ khí

 Hồ xử lý triệt để (bậc 3)

 Hồ hiếu khí

 Hồ tùy tiện

Quá trình xử lý sinh học có thể đạt được hiệu suất khử trùng 99,9%, theoBOD có thể đạt tới 90 – 95%.

Thông thường giai đoạn xử lý sinh học tiến hành sau giai đoạn xử lý cơ học

Bể lắng đặt sau giai đoạn xử lý cơ học gọi là bể lắng I Bể lắng dùng để tách màngsinh học (đặt sau bể bophin) hoặc tách bùn hoạt tính (đặt sau bể aerotank) gọi là bểlắng II

Trong trường hợp xử lý sinh học nước thải bằng bùn hoạt tính thường đưa 1phần bùn hoạt tính quay trở lại ( bùn tuần hoàn) để tạo điều kiện cho quá trình sinhhọc hiệu quả Phần bùn còn lại gọi là bùn dư, thường đưa tới bể nén bùn để làmgiảm thể tích trước khi đưa tới các công trình xử lý cặn bã bằng phương pháp sinhhọc

Quá trình xử lý trong điều kiện nhân tạo không loại trừ triệt để các loại vikhuẩn, nhất là vi trùng gây bệnh và truyền nhiễm Bởi vậy, sau giai đoạn xử lý sinhhọc trong điều kiện nhân tạo cần thực hiện khử trùng nước thải trước khi xả vào môitrường

Trong quá trình xử lý nước thải bằng bất ký phương pháp nào cũng tạo nên 1lương cặn bã đáng kể (= 0.5 – 1% tổng lượng nước thải) Nói chung các loại cặn giữlại ở trên các công trình xử lý nước thải đều có mùi hôi thối rất khó chịu (nhất là cặntươi từ bể lắng I) và nguy hiểm về mặt vệ sinh Do vậy, nhất thiết phải xử lý cặn bãthích đáng

Để giảm hàm lượng chất hữu cơ trong cặn bã và để đạt các chỉ tiêu vệ sinhthường sử dụng phương pháp xử lý sinh học kỵ khí trong các hố bùn ( đối với cáctrạm xử lý nhỏ), sân phơi bùn, thiết bị sấy khô bằng cơ học, lọc chân không, lọcép…( đối với trạm xử lý công suất vừa và lớn) Khi lượng cặn khá lớn có thể sửdụng thiết bị sấy nhiệt

Đề tài: Xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy hải sản Đồ án tốt nghiệp

2.2.5 Phương pháp kết hợp

Mỗi phương pháp đều có ưu nhược điểm riêng, việc dùng một trong cácphương pháp trên không thể xử lý triệt để nước thải đáp ứng được yêu cầu đầu ranên cần phải kết hợp các phương pháp trên để xử lý nước thải đạt hiệu quả cao hơn.Dựa theo chất lượng nước qua từng bậc xử lý, phương pháp xử lý kết hợp có thểgồm 3 cấp bậc :

Xử lý bậc 1 hay xử lý sơ bộ : Chủ yếu dùng phương pháp cơ học như song

chắn rác, bể lắng…để loại bỏ các tạp chất thô, cứng, vật nổi, nặng ( cát, đá, sỏi…),dầu mỡ, …để bảo vệ bơm, đường ống, thiết bị tiếp theo và đưa nước thải vào xử lý

ở công đoạn sau có hiệu quả hơn

Xử lý bậc 2 hay xử lý cơ bản : Chủ yếu dùng phương pháp sinh học như bể

aeroten, mương oxi hóa, ao hồ hiếu khí… Công đoạn này phân hủy sinh học hiếukhí các chất hữu cơ, chuyển các chất hữu cơ dễ phân hủy thành các chất vô cơ vàchuyển các chất hữu cơ ổn định thành bông cặn để loại bỏ ra khỏi nước

Xử lý bậc 3 hay xử lý bổ sung : Chủ yếu dùng các phương pháp hóa học, hóa

lý như clo hóa, kết tủa hóa học và đông tụ…để khử khuẩn, khử màu, khử mùi đảmbảo nước trước khi được đổ vào thủy vực không còn vi sinh vật gây bệnh

2.3 Một số quy trình xử lý nước thải đã tiến hành nghiên cứu và triển khai thực hiện đối với nước thải ngành thủy sản

tr m x lý n ử lý nước thải thực phẩm của cơng ty Seaspimex (phương án 1) ước thải thực phẩm của cơng ty Seaspimex (phương án 1) c th i th c ph m c a cơng ty Seaspimex (phương án 1) ải thực phẩm của cơng ty Seaspimex (phương án 1) ực phẩm của cơng ty Seaspimex (phương án 1) ẩm của cơng ty Seaspimex (phương án 1) ủa cơng ty Seaspimex (phương án 1)

(Nguồn Vũ Phá Hải – LVTN)Chú thích:

Đề tài: Xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy hải sản Đồ án tốt nghiệp

5 b đi u hịaể lắng cát ều hịa

6 Bể lắng đứng đợt I

7 b Aerotenể lắng cát

8 Bể lắng đứng đợt II

9 Màng tràn,b ti p xúcể lắng cát ếp clo

10 Thùng đựng chlorine

11 Máy nén khí

12 Ngăn thu bùn tươi

13 Bể nén bùn trọng lực

14 b metanể lắng cát

15 Thiết bị ép bùn

16 Tr m b m n c ạm bơm nước ơm nước ước

1616

NT

Bùn lỗng

Bùn tu n ần hồn

3

1444444444444

13

65

NT

3451

2 6

8

Trạm xử lý nước thải thực phẩm của công ty Seaspimex (phương án 2)

(Nguồn Vũ Phá Hải – LVTN)

ti p xúcếp 8.b l ng ngang IIể lắng cát ắn rác9.màng tràn,b ti p xúc cloể lắng cát ếp 10Thùng đựng chlorine

11.máy nén khí12.Ngăn thu bùn tươi13.Bể nén bùn trọng lực

14.b metanể lắng cát15.thi t b ép bùnếp ị ép bùn16.tr m b m n c ạm bơm nước ơm nước ước

vo tam

Công nghệ xử lý nước thải của ngành chế biến thủy sản công ty Agrex Sài Gòn

-CEFINEA thực hiện (Nguồn Nguyễn Thị Thanh Mỹ – LVTN)

Chú thích:

1 Song chắn rác

2 Bể điều hòa

3 Bể lắng I

4 Bể xử lý sinh học

dính bám

5 Bể lắng đợt II

6 Bể tiếp xúc

7 cơng trình xả nước thải ra sơng sài gịn

8 c ấp kh ơng kh í

n én

9 bể nén bùn

10 tr m b m bùnạm bơm nước ơm nước

11 sân ph i bùnơm nước

1

Đề tài: Xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy hải sản Đồ án tốt nghiệp

b ùn dCặn

Nước

bùn tuần hồn

b ùn

th i bùnải

Lưới chắn 2mm

Bể điều

b ể UASB

Aerotank

Bể chứa bùn

Bể nén bùnsân ph iơm nước

Bể phân hủy bùn

b ể l ắng II

Bể khử trùng

Sông Sài

Gòn

SCR

Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý nước thải công ty chế biến thủy sản Việt – Nga

(Nguồn Hương Giang – LVTN)

2.4 Một số tiêu chuẩn của nước thải sau xử lý

Theo tiêu chuẩn của Việt Nam về nước sau khi xử lý được phép thải vàonguồn, nĩ phải đáp ứng được các yêu cầu về tính chất vật lý, hĩa học và sinh học.Sau đây là một vài thơng số cơ bản đánh giá chất lượng nước:

2.4.1 Màu sắc

Nước tự nhiên không có màu, sự xuất hiện màu trong nước thải rất dễ nhậnbiết Màu xuất phát từ các cơ sở công nghiệp nói chung và các cơ sở tẩy nhuộm nóiriêng, màu được sinh ra do sự phân giải của các chất lúc đầu không có màu

2.4.2 Mùi

Nước tự nhiên không có mùi, mùi của nước thải chủ yếu là do sự phân hủycủa các hợp chất hữu cơ trong thành phần có chứa các nguyên tố nitơ, phospho, lưuhuỳnh như trong xác của các vi sinh vật, thực vật, động vật Đặc biệt có chất chỉ cầnmột lượng rất ít là đã có mùi rất thối, bám dính rất dai như là các hợp chất indol,scatol

2.4.3 Độ pH

Độ pH là một trong những chỉ tiêu xác định đối với nước cấp và nước thải.Chỉ số này cho thấy cần thiết phải trung hoà hay không và tính lượng hoá chất cầnthiết trong quá trình xử lý đông keo tụ, khử khuẩn…

Sự thay đổi pH làm thay đổi các quá trình hoà tan hoặc keo tụ, làm tăng hoặcgiảm vận tốc của các phản ứng hoá sinh xảy ra trong nước

2.4.4 Chất rắn lơ lửng dạng huyền phù (SS)

SS là trọng lượng khô của chất rắn còn lại trên giấy lọc sợi thuỷ tinh khi lọc

1 lít nước qua phểu lọc Gooch rồi sấy khô ở 103 ÷ 105 0C tới khi trọng lượng khôngđổi Đơn vị tính thường dùng là mg/l [11, tr 36]

2.4.5 Chỉ số BOD

BOD là nhu cầu oxy sinh học tức là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các chấthữu cơ có trong nước bằng vi sinh vật

Xác định BOD được dùng rộng rải trong kỹ thuật môi trường để:

- Tính gần đúng lượng oxy cần thiết để oxy hoá các chất hữu cơ dễ phân hủy

có trong nước thải

- Làm cơ sở tính toán kích thước các công trình xử lý

- Xác định hiệu suất xử lý của một số quá trình

Đề tài: Xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy hải sản Đồ án tốt nghiệp

- Đánh giá chất lượng nước sau khi xử lý được phép thải vào các nguồnnước.

- Thời gian phân tích quá dài

Trong thực tế người ta không thể xác định lượng oxy cần thiết để phân hủyhoàn toàn chất hữu cơ bằng phương pháp sinh học mà chỉ xác định chỉ số BOD5

BOD5 là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các chất hữu cơ bằng vi sinh vật

trong 5 ngày đầu ở nhiệt độ 20°C

số này càng cao thì mức độ ô nhiễm của nước càng nặng

2.4.7 Chỉ số nitơ, photpho

Trong xử lý nước thải, người ta cũng thường hay xác định chỉ số tổng nitơ vàtổng photpho để chọn phương án làm sạch các ion này hoặc cân đối dinh dưỡngtrong kỹ thuật bùn hoạt tính

Theo yêu cầu được đặt ra cần thiết kế một nhà máy xử lý nước thải của nhàmáy chế biến thủy sản sao cho nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn loại A, chúng tacần phải xem xét, tính toán, lựa chọn dây chuyền công nghệ để nước thải đầu ra đạtcác tiêu chuẩn sau :

Bảng 2.2 Một số chỉ tiêu chất lượng nước thải công nghiệp khi tiến hành

thải ra môi trường (theo TCVN 5945 – 2005)

Thông số Đơn vị Giá trị

Đề tài: Xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy hải sản Đồ án tốt nghiệp

Việc lựa chọn phương pháp xử lý hay phối hợp nhiều phương pháp phụ thuộcvào các yếu tố sau :

- Đặc tính của nước thải : cần xác định cụ thể thành phần các chất ô nhiễm cótrong nước thải, dạng tồn tại của chúng (lơ lửng, dạng keo, hòa tan…), khả năngphân hủy sinh học và độ độc của các thành phần vô cơ và hữu cơ

- Mức độ yêu cầu khi xử lý : tức là chất lượng nước đầu ra phải thõa mãn mộtyêu cầu cụ thể nào đó Ta cũng có thể quan tâm đến các yêu cầu về chất lượng nướctrong tương lai

- Chi phí xử lý và diện tích đất hiện có để xây dựng trạm xử lý Trước khi tiếnhành lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp thì ta cũng cần phải phân tích chi tiết chiphí xử lý của từng phương án đưa ra

Căn cứ vào yêu cầu của đề tài là chất lượng nước thải sau xử lý đạt loại A (bảng2.2) và dựa vào thành phần, tính chất nước thải của nhà máy (phần 2.1) có thể lựachọn hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kết hợp với phương pháp

xử lý bằng cơ học và khử trùng, trong đó phương pháp sinh học đóng vai trò quantrọng

3.2 Dây chuyền công nghệ

Nhìn chung dây chuyền công nghệ là tổ hợp của các công trình xử lý, trong đónước thải được xử lý theo từng bước với thứ tự tách các cặn từ lớn đến nhỏ, nhữngchất không hoà tan đến chất keo và chất hoà tan

Sân phơi bùn

Bùn dư

Bùn dưBùn tuần hoàn

Hình 3.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải thủy hải sản

3.3 Thuyết minh dây chuyền công nghệ

Nước thải từ các công đoạn khác nhau trong quá trình sản xuất cùng với nướcthải sinh hoạt theo đường ống được đưa vào hệ thống xử lý Tại đây nước thải được

xử lý lần lượt qua các công trình đơn vị như sau:

Đề tài: Xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy hải sản Đồ án tốt nghiệp

CátSân phơi cát

Bể xử lý kị khí Thiết bị lắng 1

Nước đã xử lý Nước thải

Phân vi sinh

3.3.1 Song chắn rác

Được sử dụng để giữ lại các cặn bẩn có kích thước lớn có trong nước thải chủyếu là rác nhằm tránh hiện tượng tắc nghẽn đường ống, mương dẫn hoặc làm hưhỏng bơm Có thể thu gom rác bằng thủ công hoặc cơ khí, nếu bằng thủ công thì khilượng rác giữ lại đã nhiều, dùng cào để cào rác lên rồi tập trung lại và được xe gomrác đưa đến bãi rác để xử lý

Song chắn rác gồm các thanh kim loại xếp song song nhau có tiết diện tròn hayhình chữ nhật, thường là hình chữ nhật Song chắn rác thường dễ dàng trượt lênxuống dọc theo 2 khe ở thành mương dẫn và đặt nghiêng so với hướng dòng chảymột góc 60° ÷ 75° để tăng hiệu quả và tiện lợi khi làm vệ sinh [6, tr 75]

3.3.2 Bể tập trung

Để thuận tiện cho việc phân phối nước thải cho các đơn vị xử lý tiếp theo, người

ta thường thiết kế bể tập trung sau song chắn rác Nước thải của nhà máy được máybơm bơm đến bể tập trung và từ bể tập trung nước thải sẽ được máy bơm bơm đến

bể lắng cát

3.3.3 Bể lắng cát

Bể lắng cát dùng để tách các chất bẩn vô cơ có trọng lượng riêng lớn hơn nhiều

so với trọng lượng riêng của nước, có kích thước từ 0,2 đến 2 mm ra khỏi nước thải.Nhằm tránh cho các thiết bị cơ khí ở các công đoạn sau không bị cát, sỏi bào mòn;tránh tắc các đường ống dẫn cùng việc tăng tải lượng vô ích cho các thiết bị xử lýsinh học Cát từ bể lắng cát được đưa đi phơi khô ở sân phơi và cát khô thườngđược sử dụng lại cho mục đích xây dựng Ta chọn bể lắng cát có sục khí

Bể lắng cát có sục khí được phát triển dựa trên cơ sở các hạt cát tích tụ lại vớinhau trong dòng chuyển động xoáy ốc tạo bởi dòng khí, bằng cách sục khí vào mộtphía của bể tạo cho dòng chảy nước thải chuyển động theo quỹ đạo tròn và xoắn ốcquanh trục theo hướng dòng chảy

Do vận tốc ngang trong vòng xoáy lớn nên các hạt hữu cơ vẫn được giữ lại còncác thành phần nặng hơn tách ra tập trung ở rãnh cặn đáy bể Bể lắng cát có sục khícần có chiều sâu ít nhất bằng 2 m để tạo nên vòng quay tròn có hiệu quả và tỷ số

giữa chiều rộng và chiều sâu bể vào khoảng 1,5 ÷ 1 Đầu phân phối khí đặt cách đáy

bể một khoảng từ 0,45 đến 0,6 m Độ dốc ngang của đáy bể i = 0,2 ÷ 0,4 dốcnghiêng về phía máng thu để cát trược theo đáy vào máng

Hiệu suất của bể lắng cát thổi khí khá cao nhờ thổi khí mà tạo nên chuyển độngtổng hợp gồm chuyển động xoắn ốc và chuyển động thẳng Do tốc độ tổng hợp củacác chuyển động đó mà các chất hữu cơ lơ lững không lắng xuống nên trong thànhphần cặn lắng chủ yếu là cát đến 90 ÷ 95% và ít bị thối rữa Nhưng cần phải kiểmsoát tốc độ thổi khí để đảm bảo tốc độ dòng chảy đủ chậm, đủ thời gian lưu nước đểhạt cát lắng được, đồng thời dễ dàng tách cặn hữu cơ bám trên hạt và đủ lớn khôngcho các cặn hữu cơ lắng [6, tr 97]

Hình 3.2: Bể lắng cát thổi khí

3.3.4 Bể điều hòa

Điều hòa là quá trình kiểm soát để giảm thiểu các biến động về đặc tính củanước thải nhằm tạo điều kiện tối ưu cho các quá trình xử lý kế tiếp Quá trình điềuhòa được tiến hành bằng cách trữ nước thải trong một bể lớn, sau đó bơm địnhlượng chúng vào các bể xử lý kế tiếp

Đề tài: Xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy hải sản Đồ án tốt nghiệp

Bể điều hòa tiếp nhận nước thải từ bể lắng cát, sân phơi cát, máy ép bùn.

Do tính chất nước thải thay đổi theo từng giờ sản xuất và phụ thuộc vào loạinước thải của từng công đoạn nên bể điều hoà có tác dụng điều chỉnh sự biến thiên

về lưu lượng của nước thải theo từng giờ trong ngày, tránh sự biến động về hàmlượng chất hữu cơ là ảnh hưởng đến hoạt động của vi khuẩn trong các bể xử lý sinhhọc, kiểm soát pH của nước thải để tạo điều kiện tối ưu cho các qua trình sinh học,hóa học sau đó, giúp làm giảm kích thước và tạo chế độ làm việc ổn định cho cáccông trình phía sau, tránh hiện tượng quá tải

Chọn bể điều hoà có thổi khí nén Mục đích của việc thổi khí là:

+ Tạo nên sự xáo trộn cần thiết để tránh hiện tượng lắng cặn và phát sinh mùihôi

+ Làm cho các chất ô nhiễm dễ bay hơi giảm đi một phần hay toàn bộ

+ Tạo điều kiện tốt cho quá trình xử lý sau đó như tăng lượng oxy hoà tantrong nước thải, tăng hiệu suất lắng nước thải ở các công đoạn sau

3.3.5 Bể xử lý kị khí

Bể xử lý kị khí sẽ phân hủy sinh học các chất hữu cơ có trong nước thảitrong điều kiện không có oxy để tạo ra các sản phẩm cuối cùng là CH4 và CO2 Ởđây ta chọn dùng bể UASB vì vận hành đơn giãn, phù hợp với các loại nước thải cóhàm lượng COD từ thấp đến cao và có thể đạt được tải trọng rất cao, sử dụng bểUASB có tính kinh tế hơn và những hạn chế trong quá trình vận hành có thể dễdàng khắc phục bằng các phương pháp xử lý sơ bộ Nước thải được đưa trực tiếpvào dưới đáy bể và được phân phối đồng đều ở đó, sau đó chảy ngược lên xuyênqua lớp bùn sinh học hạt nhỏ (bông bùn) và các chất bẩn hữu cơ được tiêu thụ ở đó,các bọt khí metan và cacbonic nơi lên trên được thu bằng các chụp khí để dẫn rakhỏi bể Nước thải tiếp theo đó sẽ diễn ra sự phân tách hai pha lỏng và rắn Pha lỏngđược dẫn ra khỏi bể, còn pha rắn thì hoàn lưu lại lớp bông bùn Sự tạo thành và duytrì các hạt bùn là vô cùng quan trọng khi vận hành bể UASB

Các VSV sinh methane được sử dụng:

- Methanobacterium: hình que, không sinh bào tử

- Methanobacillus: hình que, sinh bào tử

- Methanococcus: tế bào hình cầu, đứng riêng rẽ, không kết thành chuỗi

- Methanosarsina: tế bào hình cầu, kết thành chuỗi hoặc khối

3.3.6 Bể lắng ly tâm đợt 1

Quá trình lắng áp dụng sự khác nhau về tỉ trọng của nước, chất rắn lơ lửng vàcác chất ô nhiễm khác trong nước thải để loại chúng ra khỏi nước thải Đây là mộtphương pháp quan trọng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng Bể lắng thường có dạnghình chữ nhật hoặc tròn.Trong quá trình lắng có thể đưa thêm vào một số hóa chất

để góp phần tăng hiệu suất lắng

Nước thải từ bể xử lý kị khí được máy bơm bơm vào bể lắng ly tâm đợt 1 Nướcthải chảy vào ống trung tâm qua múi phân phối và vào bể Sau khi ra khỏi ống trungtâm, nước thải va vào tấm chắn hướng dòng và thay đổi hướng đi xuống, sau đósang ngang và dâng lên thân bể Nước đã lắng trong tràn qua máng thu đặt xungquanh thành bể và được dẫn ra ngoài Khi nước thải dâng lên thân bể và đi ra ngoàithì cặn thực hiện chu trình ngược lại Cặn được hệ thống thanh gạt cặn gom lại vàđưa xuống giếng cặn Bể lắng ly tâm đợt 1 có thể loại bỏ được 50 ÷ 70% chất rắn lơlững và 25 ÷ 50% BOD5 [1, tr 138]

Bùn cặn sau khi ra khỏi bể lắng 1 thì được máy bơm bơm tuần hoàn lại bể xử

lý kị khí, phần bùn dư sẽ được dưa đến sân phơi bùn, còn nước thải sẽ đưa đến bểAeroten

3.3.7 Bể aeroten xáo trộn hoàn toàn

Phần lớn các chất hữu cơ trong nước thải bị phân hủy bởi quá trình sinh học.Trong quá trình xử lý sinh học các vi sinh vật sẽ sử dụng oxy để phân hủy chất hữu

cơ và quá trình sinh trưởng của chúng tăng nhanh, tạo thành các bông cặn đủ lớn đểtiến hành quá trình lắng dễ dàng Một phần bùn dư từ bể lắng 2 được dẫn hoàn lưu

về để đảm bảo nồng độ bùn hoạt tính nhất định trong bể

Nước thải đi vào bể có độ nhiễm bẩn cao, thường là BOD > 500 mg/l Nước

sau khi xử lí sơ bộ được trộn đều với bùn hồi lưu (lượng bùn khoảng 25 – 50%) rồivào bể aeroten, nước thải chảy qua suốt chiều dài của bể và được sục khí từ dưới

Đề tài: Xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy hải sản Đồ án tốt nghiệp

đáy bể lên nhằm cung cấp oxy cho vi khuẩn hoạt động, sục khí còn giúp cho việckhử sắt, manesium, kích thích quá trình oxy hóa học các chất hữu cơ khó phân hủybằng con đường sinh học và tạo lượng DO đạt yêu cầu để thải ra môi trường Thờigian sục khí nước thải cùng bùn hoạt tính (kể cả lượng bùn hồi lưu) là 6 – 8 giờ.[11, tr 157]

Để cho bể hoạt động ổn định, ta có thể lắp thêm lưu lượng kế để kiểm tra lưulượng hoạt động của bể

Chủng vi sinh vật dùng cho bể aeroten : Bacillus subtilis, Bac mesentericus, Bac themophilus

3.3.8 Bể lắng ly tâm đợt 2

Bể lắng ly tâm đợt 2 có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động tương tự như bểlắng ly tâm đợt 1 Nước thải sau khi được xử lí ở aeroten có chứa các bông bùn hoạttính và các thành phần chất không hoà tan chưa được giữ lại ở bể lắng 1 Bùn cặnsau khi ra khỏi bể lắng 2 thì được máy bơm bơm tuần hoàn lại bể aeroten, phần bùn

dư sẽ được đưa đến sân phơi bùn, còn nước thải sẽ đưa đến ao hồ sinh học Tảitrọng bề mặt thường lấy từ 16 – 25 m3/m2×ngày [11, tr 188]

Cl2 + H2O ↔ HCl + HOClAxit hypocloric HOCl rất yếu, không bền và dễ dàng phân hủy thành HCl vàoxy nguyên tử:

HOCl ↔HCl + [O]

Hoặc có thể phân ly thành H+ và OCl- :

HOCl ↔ H+ + OCl OCl- và oxy nguyên tử là các chất oxy hoá mạnh có khả năng tiêu diệt vi khuẩn.[1,tr 168]

-3.3.10 Sân phơi bùn

Phần bùn dư từ bể lắng đợt 1 và bể lắng ly tâm đợt 2 có độ ẩm cao: 99,4% ÷99,7% Nhiệm vụ của sân phơi bùn là làm giảm độ ẩm của bùn hoạt tính dư bằngcách phơi bùn ngoài ánh nắng mặt trời để bùn đạt độ ẩm thích hợp (94 ÷ 96%),đồng thời cũng làm giảm dung tích hỗn hợp cặn và bùn

Sau khi tách nước, phần nước sẽ được đưa trở lại hệ thống xử lý, còn cặn bùn sẽđược đưa đi dùng làm phân vi sinh

Sân phơi bùn có ưu điểm là không sử dụng hóa chất, chi phí đầu tư thấp

3.3.11 Sân phơi cát

Cát lấy ra từ bể lắng cát còn chứa nhiều nước nên cần phải làm ráo nước ở sânphơi cát nhằm đem lại sự thuận lợi cho sự vận chuyển và dùng cho các mục đíchkhác.Như dùng cho mục đích xây dựng … Nước tách ra được đưa trở lại bể điềuhòa để tiếp tục xử lý

Chương 4 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ

Các thông số ban đầu :

Năng suất nhà máy : 60 m3/ h

Đề tài: Xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy hải sản Đồ án tốt nghiệp

4.1 Xác định lưu lượng nước thải

- Lưu lượng nước thải trung bình theo giờ:

Q =

3600

60

= 0,017 m3/s = 17 l/sVới s

tb

Q = 17 l/s thì k = 2,5 ÷ 2,0 [Bảng 3.2 – 1, tr 100]

Với k: hệ số không điều hoà chung của nước thải Chọn k = 2,5

- Lưu lượng nước thải lớn nhất theo ngày:

- Kích thước mương đặt song chắn:

Chọn tốc độ dòng chảy trong mương  = 0,3 m/s [1, tr 412

Giả sử độ sâu đáy ống cuối cùng của mạng lưới thoát nước là: H = 0,7 m.Chọn chiều rộng của mương Bm = 0,35 m

Chọn kích thước mương: rộng × sâu = Bm × H = 0,35 m × 0,7 m

Vậy chiều cao lớp nước trong mương là:

Đề tài: Xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy hải sản Đồ án tốt nghiệp

4 , 0 35 , 0 3 , 0 3600

150 3600

Giả sử song chắn rác có n thanh, vậy số khe hở m = n + 1

Mối quan hệ giữa chiều rộng mương, chiều rộng thanh và khe hở như sau:

Bm = b × n + w × (n + 1) [1, tr 412]

350 = 5 × n + 25 × (n +1)Giải ra được: n = 10,8

Chọn n = 10 thanh Khi đó khoảng cách giữa các thanh điều chỉnh lại như sau:

350 = 5 × 10 + w × (10 + 1)Vậy w = 27,3 mm

- Tổn thất áp lực qua song chắn :

Tổng tiết diện các khe song chắn, A :

A = [B – (b × n)] × h1 [1, tr 414]

A = [0,35 – (0,005 × 10)] × 0,4 = 0,12 m2Vận tốc dòng chảy qua song chắn :

35 , 0 12 , 0

0425 , 0

max  



A

Q V

h s

2 7 , 0

[1, tr 414]

Trong đó:

hs: tổn thất áp lực qua song chắn rác, m

V: vận tốc dòng chảy qua song chắn, m/s

: vận tốc dòng chảy trong mương, m/s

g: gia tốc trọng trường, g = 9,81m/s2

Vậy 0 , 00237

81 , 9 2

3 , 0 35 , 0 7 , 0

w: khe hở giữa các thanh, m

Hàm lượng chất lơ lửng và BOD5 của nước thải sau khi qua song chắn rác giảm 4% [1, tr119]

Hàm lượng chất lơ lửng còn lại:

Bảng 4.1 Các thông số thiết kế và kích thước song chắn rác

Tốc độ dòng chảy trong mương m/s 0,3

Kích thước mương đặt song chắn:

- Chiều rộng

- Chiều sâu

mm

0,350,7Chiều cao lớp nước trong mương m 0,4 Kích thước thanh chắn:

- Chiều rộng

- Chiều dày

mmmm

525

Chiều cao an toàn lấy bằng chiều sâu đáy ống cuối cùng hf = 0,7 m

[1, tr 415]

Vậy chiều sâu tổng cộng: H = h + hf = 3 + 0,7 = 3,7 m

Chọn chiều rộng bể: B = 3,5 m