THIẾT kế hệ THỐNG xử lý nước THẢI THỦY sản

Phương pháp hóa lý:  Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý là áp dụngcác quá trình vật lý và hoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó đểgây tác động vớ

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI THUỶ SẢN

I TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI THUỶ SẢN

 Nước thải trong công ty máy chế biến thuỷ sản phần lớn là nước thải trongquá trình sản xuất bao gồm nước rửa nguyên liệu, bán thành phẩm, nước sửdụng cho vệ sinh và nhà xưởng, thiết bị, dụng cụ chế biến, nước vệ sinh chocông nhân

 Lượng nước thải và nguồn gây ô nhiễm chính là do nước thải trong sản xuất

 Nước thải chế biến thuỷ sản có hàm lượng các chất ô nhiễm cao nếu khôngđược xử lý sẽ gây ô nhiễm các nguồn nước mặt và nước ngầm trong khu vực

 Đối với nước ngầm tầng nông, nước thải chế biến thuỷ sản có thể thấm xuốngđất và gây ô nhiễm nước ngầm Các nguồn nước ngầm nhiễm các chất hữu cơ,dinh dưỡng và vi trùng rất khó xử lý thành nước sạch cung cấp cho sinh hoạt

 Đối với các nguồn nước mặt, các chất ô nhiễm có trong nước thải chế biếnthuỷ sản sẽ làm suy thoái chất lượng nước, tác động xấu đến môi trường vàthủy sinh vật, cụ thể như sau:

1 Các chất hữu cơ

Các chất hữu cơ chứa trong nước thải chế biến thuỷ sản chủ yếu là dễ bịphân hủy Trong nước thải chứa các chất như cacbonhydrat, protein, chất béo khi

xả vào nguồn nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do vi sinh vật

sử dụng ôxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ Nồng độ oxy hòa tan dưới 50%bão hòa có khả năng gây ảnh hưởng tới sự phát triển của tôm, cá Oxy hòa tan giảmkhông chỉ gây suy thoái tài nguyên thủy sản mà còn làm giảm khả năng tự làm sạchcủa nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp

2 Chất rắn lơ lửng

Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, nó hạn chế độ sâu tầngnước được ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo,rong rêu Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyênthủy sinh đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn nước) và gâybồi lắng lòng sông, cản trở sự lưu thông nước và tàu bè…

3 Chất dinh dưỡng (N, P)

Nồng độ các chất nitơ, photpho cao gây ra hiện tượng phát triển bùng nổ cácloài tảo, đến mức độ giới hạn tảo sẽ bị chết và phân hủy gây nên hiện tượng thiếuoxy Nếu nồng độ oxy giảm tới 0 gây ra hiện tượng thủy vực chết ảnh hưởng tới chấtlượng nước của thủy vực Ngoài ra, các loài tảo nổi trên mặt nước tạo thành lớpmàng khiến cho bên dưới không có ánh sáng Quá trình quang hợp của các thực vậttầng dưới bị ngưng trệ Tất cả các hiện tượng trên gây tác động xấu tới chất lượngnước, ảnh hưởng tới hệ thuỷ sinh, nghề nuôi trồng thuỷ sản, du lịch và cấp nước

Amonia rất độc cho tôm, cá dù ở nồng độ rất nhỏ Nồng độ làm chết tôm, cá

từ 1,2 ÷ 3 mg/l Tiêu chuẩn chất lượng nước nuôi trồng thủy sản của nhiều quốc giayêu cầu nồng độ Amonia không vượt quá 1mg/l

4 Vi sinh vật

Các vi sinh vật đặc biệt vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán trong nguồnnước là nguồn ô nhiễm đặc biệt Con người trực tiếp sử dụng nguồn nước nhiễm bẩnhay qua các nhân tố lây bệnh sẽ truyền dẫn các bệnh dịch cho người như bệnh lỵ,thương hàn, bại liệt, nhiễm khuẩn đường tiết niệu, tiêu chảy cấp tính

II TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

II.1 Phương pháp cơ học:

Phương pháp xử lý cơ học (hay còn gọi là xử lý vật lý – xử lý bậc một) làmột trong những phương pháp xử lý nước thải khá phổ biến đối với hầu hết các loạinước thải Thực chất là loại bỏ khỏi nước thải các chất phân tán thô, các chất vô cơ(cát, sạn, sỏi, …), các chất lơ lửng có thể lắng được bằng cách gạn lọc, lắng, lọc, …Những công trình xử lý cơ học bao gồm :

1 Song chắn rác :

Song chắn rác nhằm chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn (> 5mm) hay ởdạng sợi: giấy, rau cỏ, rác … được gọi chung là rác Rác được chuyển tới máynghiền để nghiền nhỏ, sau đó được chuyển tới bể phân huỷ cặn (bể mêtan) Đối vớicác tạp chất < 5 mm thường dùng lưới chắn rác Cấu tạo của thanh chắn rác gồm cácthanh kim loại tiết diện hình chữ nhật, hình tròn hoặc bầu dục … Theo đặc điểm cấutạo, song chắn rác được chia làm 2 loại di động hoặc cố định, còn nếu theo phương

pháp lấy rác thì phân loại thành loại thủ công hoặc cơ giới Song chắn rác được đặtnghiêng một góc 60 – 90 0 theo hướng dòng chảy

3 Bể lắng

 Bể lắng dùng để tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọnglượng riêng của nước Chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống đáy, cònchất lơ lửng nhẹ hơn sẽ nổi lên mặt nước hoặc tiếp tục theo dòng nước đếncông trình xử lý tiếp theo Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển cácchất bẩn lắng và nổi (ta gọi là cặn ) tới công trình xử lý cặn

 Dựa vào chức năng , vị trí có thể chia bể lắng thành các loại : bể lắng đợt 1trước công trình xử lý sinh học và bể lắng đợt 2 sau công trình xử lý sinh học

 Dựa vào nguyên tắc hoạt động, người ta có thể chia ra các loại bể lắng như :

bể lắng hoạt động gián đoạn hoặc bể lắng hoạt động liên tục

 Dựa vào cấu tạo có thể chia bể lắng thành các loại như sau : bể lắng đứng , bểlắng ngang , bể lắng ly tâm, bể lắng nghiêng, bể lắng xoáy, bể lắng trong

 Số lượng cặn tách ra khỏi nước thải trong các bể lắng phụ thuộc vào nồng độnhiễm bẩn ban đầu, đặc tính riêng của cặn và thời gian nước lưu trong bể

3.1 Bể lắng đứng

Bể lắng đứng có dạng hình tròn hoặc hình chữ nhật trên mặt bằng Bểlắng đứng thường dùng cho các trạm xử lý có công suất dưới 20.000

m3/ngàyđêm Đường kính của bể không vượt quá 3 lần chiều sâu công tác và

có thể lên đến 10m Nước thải được dẫn vào ống trung tâm và chuyển động từdưới lên theo phương thẳng đứng Vận tốc dòng nước chuyển động lên phải

nhỏ hơn vận tốc của các hạt lắng Nước trong được tập trung vào máng thuphía trên Cặn lắng được chứa ở phần hình nón hoặc chóp cụt phía dưới

3.2 Bể lắng ngang

Bể lắng ngang có hình dạng chữ nhật trên mặt bằng, tỷ lệ giữa chiềurộng và chiều dài không nhỏ hơn ¼ và chiều sâu đến 4m Bể lắng ngang dùngcho các trạm xử lý có công suất lớn hơn 15.000 m3/ ngàyđêm Trong bể lắngnước thải chuyển động theo phương ngang từ đầu bể đến cuối bể và được dẫntới các công trình xử lý tiếp theo, vận tốc dòng chảy trong vùng công tác của

bể không được vượt quá 40 mm/s Bể lắng ngang có hố thu cặn ở đầu bể vànước trong được thu vào ở máng cuối bể

3.3 Bể lắng ly tâm

Bể lắng ly tâm có dạng hình tròn trên mặt bằng, đường kính bể từ 16đến 40 m (có trưòng hợp tới 60m), chiều cao làm việc bằng 1/6 – 1/10 đườngkính bể Bể lắng ly tâm được dùng cho các trạm xử lý có công suất lớn hơn20.000 m3/ngđ Trong bể lắng nước chảy từ trung tâm ra quanh thành bể Cặnlắng được dồn vào hố thu cặn được xây dựng ở trung tâm đáy bể bằng hệthống cào gom cặn ở phần dưới dàn quay hợp với trục 1 góc 450 Đáy bểthường được thiết kế với độ dốc i = 0,02 – 0,05 Dàn quay với tốc độ 2-3 vòngtrong 1 giờ Nước trong được thu vào máng đặt dọc theo thành bể phía trên

ra ngoài

3.5 Bể lắng tầng mỏng

Bể lắng tầng mỏng là một bể chứa hoặc kín hoặc hở Cũng như cácloại bể lắng khác, nó có các bộ phận phân phối và thu nước, phần lắng vàchứa cặn Cấu tạo phần lắng gồm nhiều tấm mỏng sắp xếp cạnh nhau vớichiều cao ≈ 0,15m Các tấm mỏng đó có thể là các bản phẳng, lượn sóng hoặccác dàn ống, …

4 Bể vớt dầu mỡ

Bể vớt dầu mỡ thường được áp dụng khi xử lý nước thải nước thải côngnghiệp có chứa dầu mỡ, các chất nhẹ hơn nước và các dạng chất nổi khác Đối vớithải sinh hoạt do hàm lượng dầu mỡ và các chất nổi không cao nên có thể thực hiệnviệc tách chúng ngay ở bể lắng đợt 1 nhờ các thanh gạt thu hồi dầu mỡ, chất nổi trên

bề mặt

5 Bể lọc

Bể lọc nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách chonước thải đi qua lớp lọc đặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc Bể này được sử dụng chủyếu cho một số loại nước thải công nghiệp Quá trình phân riêng được thực hiện nhờvách ngăn xốp, nó cho nước đi qua và giữ pha phân tán lại Quá trình diễn ra dưới tácdụng của áp suất cột nước

Hiệu quả của Phương pháp xử lý cơ học :

Có thể loại bỏ được đến 60% tạp chất không hoà tan có trong nước thải vàgiảm BOD đến 30% Để tăng hiệu suất công tác của các công trình xử lý cơ học cóthể dùng biện pháp làm thoáng sơ bộ, thoáng gió đông tụ sinh học, hiệu quả xử lý cóthể đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 40-50 % theo BOD

Trong số các công trình xử lý cơ học có thể kể đến bể tự hoại, bể lắng hai vỏ,

bể lắng trong có ngăn phân huỷ là những công trình vừa để lắng vừa để phân huỷ cặnlắng

II.2 Phương pháp hóa lý:

 Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý là áp dụngcác quá trình vật lý và hoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó đểgây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các chất khác

dưới dạng cặn hoặc chất hoà tan nhưng không độc hại hoặc gây ô nhiễm môitrường Giai đoạn xử lý hoá lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lýcùng với các phương pháp cơ học, hoá học, sinh học trong công nghệ xử lýnước thải hoàn chỉnh

 Những phương pháp hoá lý thường được áp dụng để xử lý nước thải là : keo

tụ, đông tụ, tuyển nổi, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngược và siêu lọc …

1 Phương pháp keo tụ và đông tụ

Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không thểtách được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hoà tan vì chúng là những hạt rắn

có kích thước quá nhỏ Để tách các hạt rắn đó một cách có hiệu quả bằng phươngpháp lắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hổ giữa các hạtphân tán liên kết thành tập hợp các hạt, nhằm tăng vận tốc lắng của chúng Việc khửcác hạt keo rắn bằng lắng trọng lượng đòi hỏi trước hết cần trung hoà điện tích củachúng, thứ đến là liên kết chúng với nhau Quá trình trung hoà điện tích thường đượcgọi là quá trình đông tụ (coagulation), còn quá trình tạo thành các bông lớn hơn từcác hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ (flocculation)

1.1 Phương pháp keo tụ

Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tử vàonước Khác với quá trình đông tụ, khi keo tụ thì sự kết hợp diễn ra không chỉ do tiếpxúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị hấp phụtrên các hạt lơ lửng

Sự keo tụ được tiến hành nhằm thúc đẩy quá trình tạo bông hydroxyt nhôm

và sắt với mục đích tăng vận tốc lắng của chúng Việc sử dụng chất keo tụ cho phépgiảm chất đông tụ, giảm thời gian đông tụ và tăng vận tốc lắng

Cơ chế làm việc của chất keo tụ dựa trên các hiện tượng sau : hấp phụ phân

tử chất keo trên bề mặt hạt keo, tạo thành mạng lưới phân tử chất keo tụ Sự dính lạicác hạt keo do lực đẩy Vanderwalls Dưới tác động của chất keo tụ giữa các hạt keotạo thành cấu trúc 3 chiều, có khả năng tách nhanh và hoàn toàn ra khỏi nước

Chất keo tụ thường dùng có thể là hợp chất tự nhiên và tổng hợp chất keo tựnhiên là tinh bột , ete , xenlulozơ , dectrin (C6H10O5)n và dioxyt silic hoạt tính(xSiO2.yH2O).

1.2 Phương pháp đông tụ

Quá trình thuỷ phân các chất đông tụ và tạo thành các bông keo xảy ra theocác giai đoạn sau :

Me3+ + HOH ⇔ Me(OH)2+ + H+

Me(OH)2+ + HOH ⇔ Me(OH)+ + H+

Me(OH)+ + HOH ⇔ Me(OH)3 + H+

Các muối sắt được dùng làm chất đông tụ : Fe(SO3).2H2O , Fe(SO4)3.3H2O ,FeSO4.7H2O và FeCl3 Hiệu quả lắng cao khi sử dụng dạng khô hay dung dịch 10-15%

2 Tuyển nổi

Tuyển nổi là quá trình dính bám phân tử của các hạt chất bẩn đối với bề mặtphân chia của hai pha : khí – nước và hình thành hỗn hợp “hạt rắn – bọt khí” nổi lêntrên mặt nước và sau đó được loại bỏ đi Phương pháp tuyển nổi thường được sửdụng để tách các tạp chất (ở dạng rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém rakhỏi pha lỏng Trong xử lý nước thải, tuyển nổi thường được sử dụng để khử cácchất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học Ưu điểm cơ bản của phương pháp này so vớiphương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ hoặc nhẹ, lắng chậm,

trong một thời gian ngắn Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể thu gom bằng

bộ phận vớt bọt

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường làkhông khí) vào trong pha lỏng Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi của tậphợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tậphợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏngban đầu

4 Phương pháp trao đổi ion

Trao đổi ion thường được ứng dụng để xử lý các kim loại nặng có trongnước thải bằng cách cho nước thải chứa kim loại nặng đi qua cột nhựa trao đổication, khi đó các cation kim loại nặng được thay thế bằng các ion hydro của nhựatrao đổi

Trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn traođổi với ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau Các chất này gọi

là các ionit (chất trao đổi ion), chúng hoàn toàn không tan trong nước

Các chất có khả năng hút các ion dương từ dung dịch điện ly gọi làcationit ,những chất này mang tính axit Các chất có khả năng hút các ion âm gọi làanionit và chúng mang tính kiềm Nếu như các ionit nào đó trao đổi cả cation vàanion gọi là các ionit lưỡng tính

Phương pháp trao đổi ion thường được ứng dụng để loại ra khỏi nước cáckim loại như : Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Mn, v…v…, các hợp chất của Asen, photpho,Cyanua và các chất phóng xạ

Các chất trao đổi ion là các chất vô cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự nhiênhay tổng hợp nhân tạo Các chất trao đổi ion vô cơ tự nhiên gồm có các zeolit , kimloại khoáng chất, đất sét, fenspat, chất mica khác nhau, v…v… vô cơ tổng hợp gồmsilicagen, pecmutit (chất làm mềm nước ), các oxyt khó tan và hydroxyt của một sốkim loại như nhôm , crôm , ziriconi, v…v… Các chất trao đổi ion hữu cơ có nguồngốc tự nhiên gồm axit humic và than đá chúng mang tính axit, các chất có nguồn gốctổng hợp là các nhựa có bề mặt riêng lớn là những hợp chất cao phân tử

Khử kim loại nặng trong nước thải bằng phương pháp trao đổi ion cho tanước thải đầu ra có chất lượng rất cao Tuy nhiên, một số hợp chất hữu cơ trongnước thải có thể làm bẩn nhựa cũng như các vi sinh vật phát triển trên bề mặt hạtnhựa làm giảm hiệu quả của chúng Thêm vào đó, việc tái sinh nhựa thường tốn kém

và chất thải đậm đặc từ quá trình tái sinh nhựa đòi hỏi phải có biện pháp xử lý và thải

bỏ hợp lý để không gây ô nhiễm môi trường

qua và giữ lại các chất hoà tan Sự khác biệt giữa hai quá trình là ở chổ siêu lọcthường được sử dụng để tách dung dịch có khối lượng phân tử trên 500 và có áp suấtthẩm thấu nhỏ (ví dụ như các vi khuẩn, tinh bột, protein, đất sét …) Còn thẩm thấungược thường được sử dụng để khử các vật liêu có khối lượng phân tử thấp và có ápsuất cao

6 Phương pháp điện hoá

Mục đích của phương pháp này là xử lý các tạp chất tan và phân tán trongnước thải, có thể áp dụng trong quá trình oxy hoá dương cực, khử âm cực, đông tụđiện và điện thẩm tích Tất cả các quá trình này đều xảy ra trên các điện cực khi chodòng điện 1 chiều đi qua nước thải

Các phương pháp điện hoá giúp thu hồi các sản phẩm có giá trị từ nước thảivới sơ đồ công nghệ tương đối đơn giản, dễ tự động hoá và không sử dụng tác chấthoá học

Nhược điểm lớn của phương pháp này là tiêu hao điện năng lớn

Việc làm sạch nước thải bằng phương pháp điện hoá có thể tiến hành giánđoạn hoặc liên tục

Hiệu suất của phương pháp điện hoá được đánh giá bằng 1 loạt các yếu tốnhư mật độ dòng điện , điện áp , hệ số sử dụng hữu ích điện áp , hiệu suất theodòng , hiệu suất theo năng lượng

7 Phương pháp trích ly

Trích ly pha lỏng được ứng dụng để làm sạch nước thải chứa phenol , dầu ,axit hữu cơ , các ion kim loại … Phương pháp này được ứng dụng khi nồng độ chấtthải lớn hơn 3-4 g/l , vì khi đó giá trị chất thu hồi mới bù đắp chi phí cho quá trìnhtrích ly

Làm sạch nước thải bằng phương pháp trích ly bao gồm 3 giai đoạn :

Giai đoạn thứ nhất : Trộn mạnh nước thải với chất trích ly (dung môi hữu cơ) trong điều kiện bề mặt tiếp xúc phát triển giữa các chất lỏng hình thành 2 pha lỏng.Một pha là chất trích với chất được trích còn pha khác là nước thải với chất trích

Giai đoạn thứ hai : Phân riêng hai pha lỏng nói trên

Giai đoạn thứ ba : Tái sinh chất trích ly

Để giảm nồng độ tạp chất tan thấp hơn giới hạn cho phép cần phải chọnđúng chất trích và vận tốc của nó khi cho vào nước thải

II.3 Phương pháp hóa học:

Các phương pháp hoá học dùng trong xử lý nước thải gồm có : trung hoà ,oxy hoá và khử Tất cả các phương pháp này đều dùng các tác nhân hoá học nên làphương pháp đắt tiền Người ta sử dụng các phương pháp hoá học để khử các chấthoà tan và trong các hệ thống cấp nước khép kín Đôi khi các phương pháp nàyđược dùng để xử lý sơ bộ trước xử lý sinh học hay sau công đoạn này như là mộtphương pháp xử lý nước thải lần cuối để thải vào nguồn

1 Phương pháp trung hòa:

Nước thải chứa các axit vô cơ hoặc kiềm cần được trung hoà đưa pH vềkhoảng 6,5 đến 8,5 trước khi thải vào nguồn nước hoặc sử dụng cho công nghệ xử lýtiếp theo

Trung hoà nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau :

Trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiềm

Bổ sung các tác nhân hoá học

Lọc nước axit qua vật liệu có tác dụng trung hoà

Hấp thụ khí axit bằng nước kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng nước axit

Việc lựa chọn phương pháp trung hoà là tuỳ thuộc vào thể tích và nồng độ nướcthải , chế độ thải nước thải , khả năng sẳn có và giá thành của các tác nhân hoá học Trong quá trình trung hoà , một lượng bùn cặn được tạo thành Lượng bùn này phụthuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải cũng như loại và lượng các tác nhân

sử dụng cho quá trình

2 Phương pháp oxy hoá khử

Mục đích của phương pháp này là chuyển các chất ô nhiễm độc hại trongnước thải thành các chất ít độc hơn và được loại ra khỏi nước thải Quá trình này tiêutốn một lượng lớn các tác nhân hoá học , do đó quá trình oxy hoá hoá học chỉ đượcdùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây ô nhiễm bẩn trong nước thảikhông thể tách bằng những phương pháp khác Thường sử dụng các chất oxy hoá

như : Clo khí và lỏng , nước Javen NaOCl , Kalipermanganat KMnO4 , HypocloricCanxi Ca(ClO)2 , H2O2 , Ozon …

Phương pháp phổ biến nhất hiện nay là phương pháp Chlor hoá :

Chlor cho vào nước thải dưới dạng hơi hoặc Clorua vôi Lượng Chlor hoạt tính cầnthiết cho một đơn vị thể tích nước thải là : 10 g/m3 đối với nước thải sau xử lý cơhọc, 5 g/m3 sau xử lý sinh học hoàn toàn Chlor phải được trộn đều với nước và đểđảm bảo hiệu quả khử trùng, thời gian tiếp xúc giữa nước và hoá chất là 30 phúttrước khi nước thải ra nguồn Hệ thống Chlor hoá nước thải Chlor hơi bao gồm thiết

bị Chlorator , máng trộn và bể tiếp xúc Chlorato phục vụ cho mục đích chuyển hóaClor hơi thành dung dịch Chlor trước khi hoà trộn với nước thải và được chia thành 2nhóm : nhóm chân không và nhóm áp lực Clor hơi được vận chuyển về trạm xử lýnước thải dưới dạng hơi nén trong banlon chịu áp Trong trạm xử lý cần phải có khocất giữ các banlon này Phương pháp dùng Chlor hơi ít được dùng phổ biến

Phương pháp Chlor hoá nước thải bằng Clorua vôi :

Ap dụng cho trạm nước thải có công suất dưới 1000 m3/ngđ Các công trình và thiết

bị dùng trong dây chuyền này là các thùng hoà trộn , chuẩn bị dung dịch Clorua vôi,thiết bị định lượng máng trộn và bể tiếp xúc

Với Clorua vôi được hoà trộn sơ bộ tại thùng hoà trộn cho đến dung dịch 10 -15%sau đó chuyển qua thùng dung dịch Bơm định lượng sẽ đưa dung dịch Clorua vôivới liều lượng nhất định đi hoà trộn vào nước thải Trong các thùng trộn dung dịch ,Clorua vôi được khuấy trộn với nước cấp bằng các cánh khuấy gắn với trục động cơđiện

Phương pháp Ozon hoá

Ozon hoá tác động mạnh mẽ với các chất khoáng và chất hữu cơ, oxy hoá bằng Ozoncho phép đồng thời khử màu, khử mùi, tiệt trùng nước Phương pháp Ozon hoá cóthể xử lý phenol , sản phẩm dầu mỏ , H2S , các hợp chất Asen , thuốc nhuộm … Sauquá trình Ozon hoá số lượng vi khuẩn bị tiêu diệt đến hơn 99% Ngoài ra, Ozon cònoxy hoá các hợp chất Nitơ ,Photpho … Nhược điểm chính của phương pháp này làgiá thành cao và thường được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước cấp

II.4 Phương pháp sinh học:

 Phương pháp xử lí sinh học là sử dụng khả năng sống, hoạt động của vi sinhvật để phân huỷ các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải Các vi sinh vật sửdụng các hợp chất hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng vàtạo năng lượng Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng

để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản vì thế sinh khối của chúng đượctăng lên Quá trình phân hũy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trìnhoxy hóa sinh hóa Phương pháp xử lý sinh học có thể thực hiện trong điềukiện hiếu khí (với sự có mặt của oxy) hoặc trong điều kiện kỵ khí (không cóoxy)

 Phương pháp xử lý sinh học có thể ứng dụng để làm sạch hoàn toàn các loạinước thải chứa chất hữu cơ hoà tan hoặc phân tán nhỏ Do vậy phương phápnày thường được áp dụng sau khi loại bỏ các loại tạp chất thô ra khỏi nướcthải có hàm lượng chất hữu cơ cao

 Quá trình xử lý sinh học gồm các bước

 Chuyển hoá các hợp chất có nguồn gốc cacbon ở dạng keo và dạng hoàtan 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 chấtkeo vô cơ trong nước thải

 Loại các bông cặn ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng

1 Xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên

Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch của nguồn nước

và đất Để tách các chất bẩn hữu cơ dạng keo và hoà tan trong điều kiện tự

nhiên người ta xử lí nước thải trong ao, hồ (hồ sinh vật) hay trên đất (cánhđồng tưới, cánh đồng lọc …).

1.1 Hồ sinh vật

Hồ sinh vật là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên, còn gọi là hồ oxy hoá, hồ ổnđịnh nước thải, … xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học Trong hồ sinh vậtdiễn ra quá trình oxy hoá sinh hoá các chất hữu cơ nhờ các loài vi khuẩn, tảo và cácloại thủy sinh vật khác, tương tự như quá trình làm sạch nguồn nước mặt Vi sinh vật

sử dụng oxy sinh ra từ rêu tảo trong quá trình quang hợp cũng như oxy từ không khí

để oxy hoá các chất hữu cơ, rong tảo lại tiêu thụ CO2, photphat và nitrat amon sinh ra

từ sự phân huỷ, oxy hoá các chất hữu cơ bởi vi sinh vật Để hồ hoạt động bìnhthường cần phải giữ giá trị pH và nhiệt độ tối ưu Nhiệt độ không được thấp hơn 60C

Trong số các công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên thì hồ sinh học được

áp dụng rộng rãi hơn cả Ngoài nhiệm vụ xử lý nước thải, hồ sinh học còn có thể đemlại những lợi ích:

- Nuôi trồng thủy sản

- Cung cấp nguồn nước tưới cho cây trồng

- Điều hòa dòng chảy nước mưa trong hệ thống thoát nước đô thị

Tại Việt Nam, hồ sinh học chiếm một vị trí đặc biệt quan trọng trong các biện pháp

xử lý nước thải vì có nhiều thuận lợi

- Không đòi hỏi nhiều vốn đầu tư

- Bải trì vận hành đơn giản, không có ngưới bảo quản thường xuyên

- Hầu hết các đô thị đều có những ao hồ hay khu ruộng trũng có thể sử dụng màkhông cần xây dựng thêm

- Có nhiều điều kiện kết hợp mục đích xử lý nước thải với việc nuôi trồng thủy sản

và điều hòa nước mưa

Theo bản chất quá trình sinh hoá, người ta chia hồ sinh vật ra các loại hồ hiếu khí, hồsinh vật tuỳ tiện (Faculative) và hồ sinh vật yếm khí

1.1.1 Hồ sinh vật hiếu khí

Quá trình oxy hóa các chất hữu cơ nhờ các vi sinh vật hiếu khí Quátrình xử lí nước thải xảy ra trong điều kiện đầy đủ oxy, oxy được cung cấpqua mặt thoáng và nhờ quang hợp của tảo hoặc hồ được làm thoáng cưỡngbức nhờ các hệ thống thiết bị cấp khí Để đảm bảo cho ánh sáng có thể xuyênqua, chiều sâu của hồ phải bé, khoảng 30 – 40 cm Thời gian lưu nước trong

hồ khoảng 3 – 12 ngày

1.1.2 Hồ sinh vật tuỳ tiện

Hồ facultativ là loại hồ thường gặp trong điều kiện tự nhiên Phần lớncác ao hồ của chúng ta là nhưng hồ facultativ Hiện nay, nó được sử dụngrộng rãi nhất trong hồ sinh học

Trong hồ này xảy ra hai quá trình song song: Quá trình oxy hóa hiếukhí chất nhiễm bẩn hữu cơ và quá trình phân hủy metan cặn lắng

Đặc điểm của loại hồ này xét theo chiều sau của nó có thể chia ra 3vùng: Lớp trên là vùng hiếu khí, lớp giữa là vùng trung gian, còn lớp dưới làvùng kỵ khí

Nguồn oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong hồchủ yếu nhờ quang hợp của rong tảo dưới tác dụng của bức xạ mặt trời vàkhuyết tán qua mặt nước dưới tác dụng của sóng gió Trong hồ sinh vật tuỳtiện vi khuẩn và tảo có quan hệ tương hổ đóng vai trò cơ bản đối với sựchuyển hoá các chất

Các yếu tố tự nhiên ảnh hưởng tới sự xáo trộn là gió và nhiệt dộ

1.1.3 Hồ sinh vật yếm khí

Dùng để lắng và phân hủy cặn lắng bằng phương pháp sinh hóa tựnhiên dựa trên cơ sở sống và hoạt động của vi sinh kỵ khí Các vi sinh vật nàytiến hành hàng chục phản ứng hoá sinh học để phân huỷ và biến đổi các hợpchất hữu cơ phức tạp thành những chất đơn giản, dễ xử lý Hiệu suất giảmBOD trong hồ có thể lên đến 70% Tuy nhiên nước thải sau khi ra khỏi hồvẫn có BOD cao nên loại hồ này chỉ chủ yếu áp dụng cho xử lý nước thảicông nghiệp rất đậm đặc và dùng làm hồ bậc 1 trong tổ hợp nhiều bậc

Loại hồ này thường dùng để xử lý nước thải công nghiệp có độ nhiễmbẩn lớn, ít dùng để xử lý nước thải sinh hoạt, vì nó gây mùi thối khó chịu Hồ

bổ sung cho nước nguồn

Việc xây dựng cánh đồng tưới phải tuân theo 2 mục đích:

- Vệ sinh, tức là xử lý nước thải

- Kinh tế nông nghiệp, tức là sử dụng nước thải để tưới ẩm và sử dụng các chất dinhdưỡng có trong nước thải để bón cho cây trồng

2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo

2.1 Bể lọc sinh học

Bể lọc sinh học là công trình nhân tạo , trong đó nước thải được lọc qua vậtliệu rắn có bao bọc một lớp màng vi sinh vật Bể lọc sinh học gồm các phần chínhnhư sau : phần chứa vật liệu lọc , hệ thống phân phối nước đảm bảo tưới đều lên toàn

bộ bề mặt bể , hệ thống thu và dẩn nước sau khi lọc , hệ thống phân phối khí cho bểlọc

Quá trinh oxy hoá chất thải trong bể lọc sinh học diển ra giống như trên cánhđồng lọc nhưng với cường độ lớn hơn nhiều Màng vi sinh vật đã sử dụng và xác visinh vật chết theo nước trôi khỏi bể được tách khỏi nước thải ở bể lắng đợt 2 Đểđảm bảo quá trình oxy hoá sinh hoá diễn ra ổn định ,oxy được cấp cho bể lọc bằngcác biện pháp thông gió tự nhiên hoặc thông gió nhân tạo Vật liệu lọc của bể lọcsinh học có thể là nhựa Plastic , xỉ vòng gốm , đá Granit……

2.1.1 Bể lọc sinh học nhỏ giọt

Bể có dạng hình vuông , hình chữ nhật hoặc hình tròn trên mặt bằng ,

bể lọc sinh học nhỏ giọt làm việc theo nguyên tắc sau :

Nước thải sau bể lắng đợt 1 được đưa về thiết bị phân phối , theo chu kỳtưới đều nước trên toàn bộ bề mặt bể lọc Nước thải sau khi lọc chảy vào

hệ thống thu nước và được dẫn ra khỏi bể Oxy cấp cho bể chủ yếu qua hệthống lỗ xung quanh thành bể

Vật liệu lọc của bể sinh học nhỏ giọt thường là các hạt cuội , đá … đườngkính trung bình 20 – 30 mm Tải trọng nước thải của bể thấp (0,5 – 1,5

m3/m3 vật liệu lọc /ngđ) Chiều cao lớp vật liệu lọc là 1,5 – 2m Hiệu quả

xử lý nước thải theo tiêu chuẩn BOD đạt 90% Dùng cho các trạm xử lýnước thải có công suất dưới 1000 m3/ngđ

2.1.2 Bể lọc sinh học cao tải

Bể lọc sinh học cao tải có cấu tạo và quản lý khác với bể lọc sinh họcnhỏ giọt , nước thải tưới lên mặt bể nhờ hệ thống phân phối phản lực Bể cótải trọng 10 – 20 m3 nước thải / 1m2 bề mặt bể /ngđ Nếu trường hợp BOD củanước thải quá lớn người ta tiến hành pha loãng chúng bằng nước thải đã làmsạch Bể được thiết kế cho các trạm xử lý dưới 5000 m3/ngđ

2.2 Bể hiếu khí bùn hoạt tính – Bể Aerotank

Là bể chứa hổn hợp nước thải và bùn hoạt tính, khí được cấp liên tục vào bể

để trộn đều và giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng trong nước thải và cấp đủ oxy cho visinh vật oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải Khi ở trong bể, các chất lơ lửngđóng vai trò là các hạt nhân để cho các vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lênthành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất

nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N , P) làm thức ăn để chuyển hoá chúng thành cácchất trơ không hoà tan và thành các tế bào mới Số lượng bùn hoạt tính sinh ra trongthời gian lưu lại trong bể Aerotank của lượng nước thải ban đầu đi vào trong bểkhông đủ làm giảm nhanh các chất hữu cơ do đó phải sử dụng lại một phần bùn hoạttính đã lắng xuống đáy ở bể lắng đợt 2, bằng cách tuần hoàn bùn về bể Aerotank đểđảm bảo nồng độ vi sinh vật trong bể Phần bùn hoạt tính dư được đưa về bể nén bùnhoặc các công trình xử lý bùn cặn khác để xử lý Bể Aerotank hoạt động phải có hệthống cung cấp khí đầy đủ và liên tục

2.3 Quá trình xử lý sinh học kỵ khí - Bể UASB

VẬT CHẤT HƯU CƠ

PROTEINS HYDROCARBON LIPIDS

ACID AMIN / ĐƯỜNG

Vi khuẩn lên men

Vi khuẩn tạo khí H2

Vi khuẩn methane hóa

Hình 1.1: Sơ đồ chuyển hóa vật chất trong điều kiện kỵ khí

Ở 3 giai đoạn đầu, COD của dung dịch hầu như không thay đổi, nó chỉ giảmtrong giai đoạn methane hóa Sinh khối mới được tạo thành liên tục trong tất cả cácgiai đoạn

Trong một hệ thống vận hành tốt, các giai đoạn này diễn ra đồng thời vàkhông có sự tích lũy quá mức các sản phẩm trung gian Nếu có một sự thay đổi bấtngờ nào đó xảy ra, các giai đoạn có thể mất cân bằng Pha methane hóa rất nhạy cảmvới sự thay đổi của pH hay nồng độ acid béo cao Do đó, khi vận hành hệ thống, cầnchú ý phòng ngừa những thay đổi bất ngờ, cả pH lẫn sự quá tải

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy kỵ khí

Để duy trì sự ổn định của quá trình xử lý kỵ khí, phải duy trì được trạng thái cânbằng động của quá trình theo 4 pha đã nêu trên Muốn vậy trong bể xử lý phải đảmbảo các yếu tố sau:

 Độ kiềm

Độ kiềm tối ưu cần duy trì trong bể là 1500÷3000 mg CaCO3/l để tạo khả năng đệmtốt cho dung dịch, ngăn cản sự giảm pH dưới mức trung tính

 Muối (Na+, K+, Ca2+)

Pha methane hóa và acid hóa lipid đều bị ức chế khi độ mặn vượt quá 0,2 M NaCl

Sự thủy phân protein trong cá cũng bị ức chế ở mức 20 g/l NaCl

 Lipid

Đây là các hợp chất rất khó bị phân hủy bởi vi sinh vật Nó tạo màng trên VSV làmgiảm sự hấp thụ các chất vào bên trong Ngoài ra còn kéo bùn nổi lên bề mặt, giảmhiệu quả của quá trình chuyển đổi methane

Đối với LCFA, IC50 = 500÷1250 mg/l

 Kim loại nặng

Một số kim loại nặng (Cu, Ni, Zn…) rất độc, đặc biệt là khi chúng tồn tại ở dạng hòatan IC50 = 10÷75 mg Cu2+ tan/l Trong hệ thống xử lý kỵ khí, kim loại nặng thườngđược loại bỏ nhờ kết tủa cùng với carbonate và sulfide

Ngoài ra cần đảm bảo không chứa các hóa chất độc, không có hàm lượng quá mứccác hợp chất hữu cơ khác

2.3.2 Bể UASB

Nước thải được đưa trực tiếp vào dưới đáy bể và được phân phối đồng đều ở

đó, sau đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học hạt nhỏ (bông bùn) và cácchất bẩn hữu cơ được tiêu thụ ở đó

Các bọt khí mêtan và cacbonic nổi lên trên được thu bằng các chụp khí đểdẩn ra khỏi bể

Nước thải tiếp theo đó sẽ diễn ra sự phân tách 2 pha lỏng và rắn Pha lỏngđược dẫn ra khỏi bể , còn pha rắn thì hoàn lưu lại lớp bông bùn

Sự tạo thành và duy trì các hạt bùn là vô cùng quan trọng khi vận hành bểUASB

2.4.Bể sinh học theo mẻ SBR (Sequence Batch Reactor)

Bản chất quá trình xử lý sinh học từng mẻ

Hệ thống xử lý sinh học từng mẻ bao gồm đưa nước thải vào bể phản ứng vàtạo các điều kiện cần thiết như môi trường thiếu khí (không có oxy, chỉ có NO3-), kịkhí (không có oxy), hiếu khí (có oxi, NO3-) để cho vi sinh tăng sinh khối, hấp thụ vàtiêu hóa các chất thải hữu cơ trong nước thải

Chất thải hữu cơ (C, N, P) từ dạng hòa tan sẽ chuyển hóa vào sinh khối visinh và khi lớp sinh khối vi sinh này lắng kết xuống sẽ còn lại nước trong đã táchchất ô nhiễm, chu kỳ xử lý trên lại tiếp tục cho một mẻ nước thải mới

Quy trình hoạt động của hệ thống xử lý sinh học từng mẻ đơn giản, bao gồmcác chuỗi chu kỳ như sau:

 Nạp nước thải vào bể phản ứng

 Vừa nạp vừa tạo môi trường thiếu khí hay kị khí

 Vừa nạp vừa tạo điều kiện cho vi sinh xử lý chất thải hữu cơ

 Xử lý tách loại chất ô nhiễm hữu cơ , nitơ, photpho bằng vi sinh

 Để lắng, tách lớp bùn

 Gạn lấy nước sạch đã xử lý

 Lập lại chu kỳ mới

Hệ thống xử lý sinh học từng mẻ có những đặc trưng cơ bản sau đây:

 Cho phép thiết kế hệ đơn giản với các bước xử lý cơ bản theo quy trình “từngmẻ”

 Khoảng thời gian cho mỗi chu kỳ có thể điều chỉnh được và là một quy trình

có thể điều khiển tự động bằng PLC

 Hiệu quả xử lý có độ tin cậy cao và độ linh hoạt

 Công nghệ kỹ thuật cao, lập trình được và khả năng xử lý vượt mức hứa hẹn

và là quy trình xử lý bằng vi sinh đầy triển vọng trong tương lai

Quá trình hoạt động của bể được chia làm 4 giai đoạn chính tạo nên một chu kỳ của

bể sinh học từng mẻ

a Giai đoạn làm đầy

b Giai đoạn phản ứng oxy hóa sinh hóa

c Giai đoạn lắng

d Dẫn nước sau xử lý ra, lấy bớt bùn và để lại 25%

Các quá trình hoạt động chính trong bể sinh học từng mẻ gồm :

 Quá trình sinh học hiếu khí dùng để khử BOD : bởi sự tăng sinh khối củaquần thể vi sinh vật hiếu khí được tăng cường bởi khuấy trộn và cung cấpoxy, tạo điều kiện phản ứng ở giai đoạn (b)

 Quá trình sinh học hiếu khí , kị khí dùng để khử BODcacbon, kết hợp khử nitơ,photpho : bởi sự tăng sinh khối của quần thể vi sinh vật hiếu khí, kị khí Tăngcường khuấy trộn cho quá trình kị khí, khuấy trộn và cung cấp oxy cho quá

trình hiếu khí, khuấy trộn cho quá trình hiếu khí, tạo điều kiện phản ứng chogiai đoạn (b).

Hình 1.2 : Sơ đồ quy trình phản ứng trong sinh học từng mẻ có kết hợp khử N, PGiai đoạn 3 : xảy ra quá trình nitrat hóa và oxy hóa chất hữu cơ

Giai đoạn 4 : xảy ra quá trình khử nitrat

Đây là quá trình tổng hợp có hiệu quả kết hợp khử BOD cacbon và các chấthữu cơ hòa tan N, P Trong quá trình khử N có thể tăng cường nguồn cacbon bênngoài bằng Metanol ở giai đoạn 4 Tuy nhiên với thành phần và tính chất nước thảichế biến thủy sản giàu cacbon hữu cơ và chất dinh dưỡng trong quá trình oxy hóanên không cần sử dụng thêm hóa chất phụ trợ

Các quá trình sinh học trên diễn ra trong bể với sự tham gia của các vi sinh vậttrong quá trình oxy hóa chất hữu cơ, đặc biệt là có sự tham gia của hai chủng loạiNitrosomonas và Nitrobacter trong quá trình nitrat hóa và khử nitrat kết hợp

(4)Anoxic(Tắt O2+khuấy)

(5)Lắng

(6)Tách nước

Xã bùn

Giai đoạn (b)

CHƯƠNG 2:TỔNG QUAN VỀ DOANH NGHIỆP TƯ NHÂN THƯƠNG

THẢO

I SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ SỞ

1.1 THÔNG TIN CHUNG

Tên chủ cơ sở : DNTN Thương Thảo

Địa chỉ : Số 2/7, ấp Phước Lâm, xã Phước Hưng, huyện Long Điền, tỉnhBRVT

Điện thoại : 064.3842.114

Vốn điều lệ : 1.000.000.000 đồng (một tỷ đồng chẳn)

Người đại diện theo pháp luật: Ông Trần Văn Thảo

Chức Danh : Chủ Doanh nghiệp

1.2 TÓM TẮT QUÁ TRÌNH VÀ HIỆN TRẠNG HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ SỞ 1.2.1 Sơ lược về tình hình hoạt động

1.2.1.1. Thời gian hoạt động

Căn cứ vào giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh số 4901001613 do Sở Kếhoạch và Đầu tư tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu cấp cho DNTN Thương Thảo, Cơ sở Chếbiến Thủy hải sản Thương Thảo bắt đầu hoạt động vào ngày 14/03/2008

1.2.1.2 Vị trí cơ sở

Cơ sở chế biến thủy hải sản Thương Thảo thuộc DNTN Thương Thảo đặt tại

Số 2/7, ấp Phước Lâm, xã Phước Hưng, huyện Long Điền, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu

 Khu vực Cơ sở Chế biến Thủy hải sản Thương Thảo thuộc một phần đất ở vàmột phần đất nông nghiệp

 Về vị trí hoạt động của cơ sở cách Hương lộ 05 khoảng 50m (đính kèm sơ đồ

vị trí – phụ lục), xung quanh có một số Cơ sở chế biến thủy hải sản Vị trí địa

lý được xác định theo bản đồ ranh giới hành chính Khu vực Cơ sở thuộc xãPhước Hưng, huyện Long Điền như sau:

Phía Đông tiếp giáp với Hộ Ông Tàu

Phía Tây tiếp giáp với đất Ông Danh

Phía Nam giáp với đường Hương lộ 05

Phía Bắc giáp với sông Cửa Lấp

Tiếp nhận Nước thải, khí thải

chất thải rắn

Hóa chất Sorbtor

Nguyên liệu

Nước thải chất thải rắn

Nước thải

Nước thải chất thải rắn (xương cá )

Sơ đồ 2.1 Qui Trình Sơ chế Cá bò

Nguyên liệu: Nguyên liệu phục vụ cho Cơ sở chế biến thủy hải sản Thương Thảo là

Cá bò

Tiếp nhận: Nguyên liệu được danh bắt trên trường tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu hoặc cáctỉnh bình thuận và các tỉnh miền tây được Cơ sở Chế biến Thủy hải sản Thương Thảothu mua, vận chuyển về Cơ sở

Cắt đầu, lột da

Rửa

Tẩm gia vị

Thành phẩm Phi lê

Cắt đầu lột da: Nguyên liệu sau khi đưa về sẽ được nhân công tại Cơ sở cắt đầu vàlột da

Rửa, phi lê: Trong quá trình trình cắt đầu và lột da sẽ được chuyển qua rữa sạch vàfile

Tẩm gia vị: Khi file tách xương ra thịt cá bò được chuyển sang tẩm gia vị bằngsorbitor

Thành phẩm: khi thịt cá được tẩm gia vị đóng vào bịch và bán cho các Cơ sở khác

II TÌNH TRẠNG NƯỚC THẢI CỦA CÔNG TY

2.1 Nguồn phát sinh

Trong quá trình hoạt động sản xuất, Cơ sở chế biến thủy hải sản ThươngThảo - DNTN Thương Thảo sẽ phát sinh nước thải gây ô nhiễm môi trường, baogồm nước thải sản xuất, nước thải sinh hoạt và nước mưa chảy tràn

Nước thải sản xuất: Nước thải phát sinh trong quá trình chế biến thủy sảnđông lạnh bao gồm nước thải: tiếp nhận khâu nguyên liệu, vệ sinh thiết bị, nhàxưởng và phần lớn nước thải phát sinh trong giai đoạn rửa nguyên liệu Công xuấttổng khoảng 30m3/ngđ

2.2 Nguồn tiếp nhận

Nước thải trong quá trình hoạt động của Cơ sở thải vào môi trường xungquanh dẫn vào sông Cửa Lấp, góp phần gây ô nhiễm môi trường nước sông trongkhu vực, ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của người dân khu vực hạ lưu, đặc biệt

là các hoạt động nuôi trồng, đánh bắt thủy hải sản sông Cửa Lấp Vì vậy, yêu cầuchủ đầu tư cần có biện pháp giảm thiểu ô nhiễm và xử lý nước thải sinh hoạt cũngnhư nước thải sản xuất đạt tiêu chuẩn chất lượng môi trường Việt Nam theo QCVN11:2008 BTNMT trước khi xả ra nguồn tiếp nhận là Sông Cửa Lấp

2.3 Hiện trạng chất lượng môi trường nước

Bảng 2.1 : Thông số đầu vào của DNTN thương thảo

Thông số Đơn vị Nước thải đầu vào

của HTXLNT

Tiêu chuẩn QCVN11:2008 cột B

(Nguồn: Phân tích tại PTN Trường đâị học kỹ thuật Công nghệ TP HCM)

N: Nước thải trước khi thải trực tiếp vào nguồn tiếp nhận

QCVN 11:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp chếbiến thủy sản

 Nhận xét:

Độ pH trong nước thải của cơ sở cho thấy: giá trị pH trong nước thải của cơ

sở nằm trong giới hạn cho phép so với QCVN 11:2008/ MBTNMT của quy chuẩn

kỹ thuật về chất lượng môi trường nước

Mức độ ô nhiễm hữu cơ

Hàm lượng COD trong nước thải của Cơ sở cho thấy:

-Hàm lượng COD trong nước thải của cơ sở vượt quy chuẩn kỹ thuật chophép 58 lần so với QCVN 11:2008 /BTNMT loại B

Mức độ ô nhiễm các chất dinh dưỡng

Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong nước thải cho thấy:

-Hàm lượng tổng Nitơ trong nước thải của Cơ sở vượt quy chuẩn kỹ thuật chophép 7,1 lần so với QCVN 11:2008 /BTNMT cột B

Ô nhiễm do các chất lơ lững (SS)

Nồng độ chất rắn lơ lửng trong nước thải của Cơ sở cho thấy:

-Hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS) trong nước thải của cơ sở so vượt quy chuẩn

kỹ thuật cho phép 10,2 lần với QCVN 11:2008 /BTNMT cột B

 Nhận xét chung

Nước thải của Cơ sở có nồng độ các chất ô nhiễm cao Đối với nước ngầmtầng nông, nước thải (nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt) có thể thấm xuốngđất và gây ô nhiễm nước ngầm Các nguồn nước ngầm nhiễm các chất hữu cơ, dinhdưỡng và vi trùng khó xử lý

Nước thải của cơ sở khi thải vào nguồn tiếp nhận - sông Cửa Lấp, sẽ làm suythoái chất lượng nước, tác động xấu đến môi trường và thủy sinh vật, cụ thể như sau:

 Tác hại của các chất hữu cơ

Nước mặt khi bị nhiễm hữu cơ cao (COD) sẽ gây suy giảm oxi hòa tan(DO) trong nước DO trong nước giảm sẽ ảnh hưởng đến quá trình sinh sống củathủy sinh vật Đặc biệt, khi nồng độ các chất ô nhiễm cao sẽ làm thủy sinh vật bịchết tại chỗ hoặc phải di chuyển đến môi trường khác sinh sống

 Tác hại các chất dinh dưỡng

Hàm lượng cao các chất dinh dưỡng N và P là nguồn dinh dưỡng chủ yếucho thực vật thủy sinh và vi tảo Vì vậy, Khi nồng độ các chất dinh dưỡng N và Ptrong nước mặt cao, gây nên hiện tượng phú dưỡng hóa (sự phát triển quá mứcbình thường của rong và vi tảo) Các nguồn nước mặt sử dụng vào việc cung cấpnước sạch, có hàm lượng các chất dinh dưỡng cao rất khó xử lý đạt tiêu chuẩnnước sinh hoạt

Sự có mặt của N và P sẽ ảnh hưởng đến năng suất sinh học của nguồnnước Sự có mặt của các hợp chất N gây cạn kiệt nguồn oxi hòa tan trong nước doxảy ra quá trình biến đổi N

 Tác hại của chất rắn lơ lửng

Các chất rắn lơ lửng hạn chế độ sâu tầng nước được ánh sáng chiếu tớiảnh hưởng đến quá trình quang hợp của tảo, rong, rêu, …

Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây tắc cống thoát, làm tăng độ đụcnguồn nước, bồi lắng lòng kênh, ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinh,đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn nước) và gây bồi lắng

 Tác hại của vi trùng gây bệnh

Các vi trùng gây bệnh có trong nước thải của cơ sở là các vi khuẩn chỉ thịColiform Các vi khuẩn này xuất hiện trong nguồn nước sử dụng cho mục đíchsinh hoạt sẽ gây ra một số dịch bệnh về đường tiêu hóa, đặc biệt là dịch bệnh tả,

lị, thương hàn do E.Coli gây ra

Tác hại của dầu mở

Dầu mở là nguyên nhân ngăn ngừa khả năng tự làm sạch của nguồn nước

do váng dầu ngăn ngừa sự thâm nhập của oxi trong không khí vào nước, gây ứcchế hoạt động của vi sinh vật hiếu khí

 Nhìn chung các kết quả phân tích và đánh giá chất lượng nước thải của Cơ sởđều đã bị ô nhiễm ở mức độ cần phải xử lý Hầu hết các chỉ tiêu đều vượt quychuẩn kỹ thuật môi trường cho phép theo QCVN 11:2008 /BTNMT cột B rấtnhiều lần, dẫn đến những tác động xấu đến môi trường xung quanh, ảnhhưởng trực tiếp đến công nhân làm việc tại cơ sở, gây ô nhiễm khu vực dân cưlân cận, gây suy thoái chất lượng môi trường khu vực,… Vì vậy, yêu cầu chủđầu tư phải có biện pháp xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi thải vàonguồn tiếp nhận góp phần bảo vệ môi trường

CHƯƠNG 3

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN

DOANH NGHIỆP THƯƠNG THẢO 3.1 Các thông số tính toán thiết kế.

Lưu lượng nước thải ngày đêm:30 m3/ngày đêm

Các thông số đầu vào và ra của nước thải tại doanh nghiệp Thương Thảo

của HTXLNT

Tiêu chuẩn QCVN 11:2008 cột B

(Nguồn: Phân tích tại PTN Trường đâị học kỹ thuật Công nghệ TP HCM)

Hình 3.1.Sơ đồ công nghệ phương án 1

SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ

pháp kết hợp xử lý sinh học kỵ khí với hiếu khí Phương án 2 là phương pháp xử lýhoá lý kết hợp với sinh học hiếu khí Mục đích của việc xử dụng phương pháp sinhhọc kỵ khí và hoá lý ở đây nhằm mục xử lý cặn giảm thể tích.

So sánh phương pháp xử lý sinh học kỵ khí với phương pháp hoá lý:

Sinh học kỵ khí - Khả năng xử lý COD

cao

- Hoạt động lâu dài

- Ít tốn kém về bảo trì bảo dưỡng

- Chi phí thấp

- Vận hành khó khăn

- Tốn nhiều thời gian

Keo tụ tạo bông - Vận hành đơn

giản

- Ít tốn thời gian

- Tiêu tốn nhiều điện năng

- Tiêu tốn nhiều hoá chất

- Tốn kém về bảo trì bảo dưỡng

- Khả năng xử lý cặn không cao băng

Qua nhận xét trên, e đã chọn công nghệ xử lý ở đây là phương án 1 vì nó hiệu quả và

có tinh kinh tế hơn

Thuyết minh Quy trình Công Nghệ phương án 1:

Nước thải từ các quá trình tiếp nhận, rửa phân loại cá, chế biến cá tại xưởngđược thu gom về bể gom nước thải Trước khi vào hầm tiếp nhận, nước thải đượcđưa qua song chắn rác để loại bớt các cặn cá, xương và thịt cá lớn có trong dòngnước thải, tránh tắc nghẽn, gây hỏng hóc hoặc làm giảm hiệu suất xử lý cho nhữngcông trình đơn vị phía sau.

Từ hầm tiếp nhận, nước thải sẽ được dẫn qua bể điều hòa Vì nước thải từcác khâu chế biến cá thải ra không liên tục, nên bể điều hòa sẽ có chức năng điều hòalưu lượng dòng thải và đồng thời pha trộn đều các chất ô nhiễm trong nước thải Đểtránh cặn lắng, khí được cấp vào bể để xáo trộn dòng nước, đồng thời tránh diễn raquá trình phân hủy kỵ khí, giảm phát sinh mùi hôi, khó chịu

Từ bể điều hòa, nước thải được bơm qua bể sinh học kỵ khí để loại bỏ cácchất hữu cơ có trong nước thải bằng các chủng vi sinh vật kỵ khí và vi sinh vật tuỳnghi, trong đó ưu thế là vi sinh vật kị khí Sự chuyển hóa sinh học xảy ra theo cácgiai đoạn sau: Thủy phân, axit hoá, axetat hoá và tạo metan Thể hiện qua phản ứngtổng quát như sau:

Hợp chất hữu cơ + Vi sinh kỵ khí + H2O => Sinh khối mới + CH4 + CO2 +

NH3

Nước thải từ bể UASB chảy vào bể chứa trung gian,nhằm ổn định lưu lương

và sau đó được bơm vào bể sinh học hiếu khí AEROTANK

Tại đây, các chất hữu cơ có trong nước thải được phân hủy bằng các vi sinhvật hiếu khí tồn tại ở dạng lơ lửng với mật độ cao ( bùn hoạt tính) trong điều kiện sụckhí Sự phân hủy chất hữu cơ diễn ra theo phương trình phản ứng sau:

Chất hữu cơ + Vi sinh vật hiếu khí => H2O+ CO2 + sinh khối mới Hiệu xuất xử lý sau khi qua Bể sinh học hiếu khí bùn hoạt tính COD, BODđạt khoảng 85-90%

Hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải gọi là dung dịch xáo trộn Hỗn hợp nàychảy đến bể lắng đứng I

Bể lắng đứng I có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải.Bùn sau khi lắng, một phần được tuần hoàn lại bể sinh học để giữ mật độ cao vi sinh

vật tạo điều kiện phân hủy nhanh chất hữu cơ và duy trì mật độ sinh vật trong bể sinhhọc Phần bùn dư ở đáy bể lắng được bơm sang bể ổn định bùn hiếu khí.

Cuối cùng, nước thải được dẫn ra bể khử trùng Tại đây Chlorine được châmvào để khử trùng nước thải trước khi xả ra ngoài môi trường

Nước thải sau khi xử lý đạt theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải

công nghiệp chế biến thủy sản QCVN 11:2008/BTNMT, cột B và Quy chuẩn nước thải công nghiệp Việt Nam QCVN 24: 2009/BTNMT

Do hiệu suất xử lý của bùn hoạt tính, nên toàn bộ dung tích của thiết bị (bể)

xử lý được thu gọn đáng kể

Có thể xây dựng, lắp đặt theo từng đơn nguyên, dễ dàng nâng công suất

3.2 Tính toán đơn vị công trình

Lưu lượng trung bình ngày: Qtbng = 30 m3/ngày*đêm

Lưu lượng trung bình giờ: Qtbh = 1,67 m3/h

Lưu lượng nước thải theo giờ lớn nhất:

sẽ tránh được các hiện tượng tắc nghẽn đường ống, mương dẫn và hư hỏng bơm dorác gây ra

3.2.1.2 Vật liệu

Song chắn rác được làm bằng các thanh có tiết diện hình chữ nhật, vật liệu làinox Chọn 2 song chắn rác, trong đó 1 song làm việc và 1 song dự phòng

3.2.1.3 Tính toán

Theo tài liệu của [Theo Lâm Vĩnh Sơn , (2009) Bài giảng kỹ thuật xử lý

nước thải Đại Học KTCN TP.HCM ]thì song chắn rác được tính như sau:

Nước thải từ khu vực xả thải đi qua hệ thống mương dẫn đến song chắn rác :Chiều cao mực nước chứa trong mương dẫn (h):

max: lưu lượng nước thải theo giờ lớn nhất, m3/h

- v: vận tốc nước qua song chắn rác; chọn v = 0,3 m/s

Sm =

v

Q h

max = 0,34,175×3600 = 0,0039 m2 +Bk: bề rộng mương dẫn, m; chọn Bk = 0,2m

Vậy: h =

k

m B

S

=

2,0

0039,0

max: lưu lượng nước thải theo giây lớn nhất, m3/s

+ v: vận tốc nước chảy qua khe, m/s; chọn v = 0,3 m/s

+ b: bề rộng khe hở giữa các thanh chắn, m; b = 16mm - 50 mm; chọn b = 16mm =0,016m

+ h: chiều sâu lớp nước trước song chắn rác, m

+ Kz: hệ số tính đến hiện tượng thu hẹp dòng chảy, Kz = 1,05

0195,0016,03,0

10 1,15 3

tg

B B

Chọn chiều dài đoạn kênh mở trước song chắn rác l1=0,3 m.

- Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn rác (l2):

+v: vận tốc nước thải trước song chắn rác, v = 0,6m/s

+ζ: hệ số tổn thất cục bộ, phụ thuộc vào kiểu song chắn rác

ξ =

4 3sin

b

δ

β×  ÷ × α

 Với:

β: hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của song chắn rác Chọn thanh chắn có tiếtdiện hình chữ nhật, nên β = 2,42 [Theo Lâm Vĩnh Sơn , (2009) Bài giảng kỹ thuật

xử lý nước thải Đại Học KTCN TP.HCM Trang 30.]

α: góc nghiêng đặt song chắn rác so với mặt phẳng nằm ngang; chọn α = 600

b: bề rộng khe hở giữa các thanh chắn, b = 16mm = 0,016m

δ: chiều dày song chắn rác, δ = 0,008m

ξ =

4 3

6,083,

×

× = 0,045 m

- Chiều cao xây dựng mương đặt song chắn rác (H):

H

60 sin

37 , 0

= 0,46 m

- Chọn sàn công tác B = 320mm

Số liệu thiết kế song chắn rác:

Bảng 3.2: Số liệu thiết kế song chắn rác

Hàm lượng chất ô nhiễm sau khi qua song chắn rác:

+ Hàm lượng BOD5 giảm 5% còn lại :

3.2.2 Hầm tiếp nhận

3.2.2.1 Chức năng

Nước thải sau khi qua song chắn rác được tập trung tại hầm tiếp nhận Hầmtiếp nhận nhằm mục đích tập trung nước thải từ các cống xả khác nhau, bảo đảm lưulượng tối thiểu cho bơm hoạt động, giảm diện tích đào sâu không hữu ích cho bểđiều hòa

Tại đây, nước thải sẽ được bơm vào hệ thống xử lý nhờ bơm chìm Bơmđược điều khiển tự động bằng hệ thống phao nổi

3.2.2.2 Vật liệu

Hầm tiếp nhận được xây dựng bằng bêtông, có dạng hình chữ nhật Trong

hầm tiếp nhận có bố trí 1 bơm chìm Thiết kế rổ chắn rác bằng inox đặt bao quanh

bơm và bao quanh phao rơle tự động có tác dụng ngăn không cho rác làm tắc nghẽnbơm

4 × = 1,4m3

- Chọn chiều cao hữu ích của hầm là H = 1 m

- Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m

⇒ B ×L = 1 , 4

1

4 , 1

h1: chiều cao cột nước, h1 = 4m

h2: tổn thất cục bộ qua các chỗ nối, đột mở, đột thu …, h2 = 2 – 3 m Chọn h2 = 3m

⇒ H = 4 + 3 = 7 m

ρ: trọng lượng riêng của nước thải, ρ = 1000 kg/m3.

g: gia tốc rơi tự do, g = 9,81 m/s2

η: hiệu suất bơm, η = 0,8

kW

8,01000

781,9100000046,

Dựa vào catalogue (phụ lục 3) về bơm chìm hãng Info – Center, chọn 2 bơm

CV-3 -50, 1 bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng

Công suất mỗi bơm: 0,25 kW

Tổn thất áp lực: 4 m

Lưu lượng: 0,13 m3/phút

Số liệu thiết kế hầm tiếp nhận:

Bảng 3.3: Số liệu thiết kế hầm tiếp nhận

h : lưu lượng nước thải trong giờ

t : thời gian lưu nước trong bể điều hoà (4 – 8h) chọn t = 6h