THIẾT KẾ HTXLNT THỦY SẢN DNTN THƯƠNG THẢO

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

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 trong quátrình sản xuất bao gồm nước rửa nguyên liệu, bán thành phẩm, nước sử dụngcho vệ sinh và nhà xưởng, thiết bị, dụng cụ chế biến, nước vệ sinh cho côngnhân

 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 biến thuỷsản sẽ làm suy thoái chất lượng nước, tác động xấu đến môi trường và thủysinh 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 bị phânhủy Trong nước thải chứa các chất như cacbonhydrat, protein, chất béo khi xả vàonguồn nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do vi sinh vật sử dụngôxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ Nồng độ oxy hòa tan dưới 50% bão hòa cókhả năng gây ảnh hưởng tới sự phát triển của tôm, cá Oxy hòa tan giảm không chỉ gâysuy thoái tài nguyên thủy sản mà còn làm giảm khả năng tự làm sạch của 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, rongrêu Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy

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 thiếu oxy.Nếu nồng độ oxy giảm tới 0 gây ra hiện tượng thủy vực chết ảnh hưởng tới chất lượngnước của thủy vực Ngoài ra, các loài tảo nổi trên mặt nước tạo thành lớp màng khiếncho bên dưới không có ánh sáng Quá trình quang hợp của các thực vật tầng dưới bịngưng trệ Tất cả các hiện tượng trên gây tác động xấu tới chất lượng nước, ảnh hưởngtới 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) là mộttrong những phương pháp xử lý nước thải khá phổ biến đối với hầu hết các loại nướcthải 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, … Nhữngcông trình xử lý cơ học bao gồm :

lấy rác thì phân loại thành loại thủ công hoặc cơ giới Song chắn rác được đặt nghiêngmột 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 trọng lượngriêng của nước Chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống đáy, còn chất lơlửng nhẹ hơn sẽ nổi lên mặt nước hoặc tiếp tục theo dòng nước đến công trình

xử lý tiếp theo Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất 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 : bểlắng 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 cóthể lên đến 10m Nước thải được dẫn vào ống trung tâm và chuyển động từ

nhỏ hơn vận tốc của các hạt lắng Nước trong được tập trung vào máng thu phíatrên 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 bểkhông được vượt quá 40 mm/s Bể lắng ngang có hố thu cặn ở đầu bể và nướctrong 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 hệ thốngcào gom cặn ở phần dưới dàn quay hợp với trục 1 góc 450 Đáy bể thường đượcthiết kế với độ dốc i = 0,02 – 0,05 Dàn quay với tốc độ 2-3 vòng trong 1 giờ Nước trong được thu vào máng đặt dọc theo thành bể phía trên

3.4 Bể lắng trong

Bể lắng trong là một bể chứa đứng và có buồng keo tụ bên trong Nướcthải theo máng dẫn chảy vào ống trung tâm Do độ chênh của mực nước ở trongmáng dẫn và trong bể mà khi nước xối vào bể thì không khí cũng được cuốntheo Như vậy việc làm thoáng là tự nhiên Quá trình keo tụ và oxy hóa thựchiện ở buồng keo tụ Từ đó nước thải chuyển qua vùng lắng và khi qua lớp vậtchất lơ lửng, tạo nên trong quá trình lắng, các cặn thải tán sắc khó rơi lắng sẽđược giữ lại Nước lắng trong tràn vào máng thu ở chu vi bể và dẫn ra ngoài

3.5 Bể lắng tầng mỏng

Bể lắng tầng mỏng là một bể chứa hoặc kín hoặc hở Cũng như các loại

bể lắng khác, nó có các bộ phận phân phối và thu nước, phần lắng và chứa cặn.Cấu tạo phần lắng gồm nhiều tấm mỏng sắp xếp cạnh nhau với chiều cao ≈

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 dụng cácquá trình vật lý và hoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây

Giai đoạn xử lý hoá lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với cácphương pháp cơ học, hoá học, sinh học trong công nghệ xử lý nước thải hoànchỉnh

 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 cókích thước quá nhỏ Để tách các hạt rắn đó một cách có hiệu quả bằng phương pháplắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hổ giữa các hạt phân tánliên kết thành tập hợp các hạt, nhằm tăng vận tốc lắng của chúng Việc khử các hạtkeo rắn bằng lắng trọng lượng đòi hỏi trước hết cần trung hoà điện tích của chúng, thứđến là liên kết chúng với nhau Quá trình trung hoà điện tích thường được gọi là quátrình đông tụ (coagulation), còn quá trình tạo thành các bông lớn hơn từ các hạt nhỏgọi 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 vàsắt với mục đích tăng vận tốc lắng của chúng Việc sử dụng chất keo tụ cho phép giảmchất 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 tửchất keo trên bề mặt hạt keo, tạo thành mạng lưới phân tử chất keo tụ Sự dính lại cáchạt keo do lực đẩy Vanderwalls Dưới tác động của chất keo tụ giữa các hạt keo tạothành 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+

Me3+ + 3HOH ⇔ Me(OH)3 + 3 H+

Chất đông tụ thường dùng là muối nhôm, sắt hoặc hoặc hỗn hợp của chúng.Việc chọn chất đông tụ phụ thuộc vào thành phần, tính chất hoá lý, giá thành, nồng độtạp chất trong nước, pH

Các muối nhôm được dùng làm chất đông tụ: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2,Al(OH)2Cl, Kal(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O Thường sunfat nhôm làm chấtđông tụ vì hoạt động hiệu quả pH = 5 – 7.5, tan tốt trong nước, sử dụng dạng khôhoặc dạng dung dịch 50% và giá thành tương đối rẽ

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 sử dụng

để tách các tạp chất (ở dạng rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏipha lỏng Trong xử lý nước thải, tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơlửng và làm đặc bùn sinh học Ưu điểm cơ bản của phương pháp này so với phươngpháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ hoặc nhẹ, lắng chậm, trong mộtthời gian ngắn Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể thu gom bằng bộ phận vớtbọt

hợp 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.

3 Hấp phụ

Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏicác chất hữu cơ hoà tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi nước thải cóchứa một hàm lượng rất nhỏ các chất đó Những chất này không phân huỷ bằng conđường sinh học và thường có độc tính cao Nếu các chất cần khử bị hấp phụ tốt và chiphí riêng cho lượng chất hấp phụ không lớn thì việc ứng dụng phương pháp này là hợp

lý hơn cả

Các chất hấp phụ thường được sử dụng như : than hoạt tính, các chất tổng hợp

và chất thải của vài ngành sản xuất được dùng làm chất hấp phụ (tro, rỉ, mạt cưa …).Chất hấp phụ vô cơ như đất sét, silicagen, keo nhôm và các chất hydroxit kim loại ítđược sử dụng vì năng lượng tương tác của chúng với các phân tử nước lớn Chất hấpphụ phổ biến nhất là than hoạt tính, nhưhg chúng cần có các tính chất xác định như :tương tác yếu với các phân tử nước và mạnh với các chất hữu cơ, có lỗ xốp thô để cóthể hấp phụ các phân tử hữu cơ lớn và phức tạp, có khả năng phục hồi Ngoài ra, thanphải bền với nước và thấm nước nhanh Quan trọng là than phải có hoạt tính xúc tácthấp đối với phản ứng oxy hoá bởi vì một số chất hữu cơ trong nước thải có khả năng

bị oxy hoá và bị hoá nhựa Các chất hoá nhựa bít kín lổ xốp của than và cản trở việctái sinh nó ở nhiệt độ thấp

4 Phương pháp trao đổi ion

Trao đổi ion thường được ứng dụng để xử lý các kim loại nặng có trong nướcthải bằng cách cho nước thải chứa kim loại nặng đi qua cột nhựa trao đổi cation, khi

đó các cation kim loại nặng được thay thế bằng các ion hydro của nhựa trao đổi

Trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao đổivới ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau Các chất này gọi làcác 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 là cationit,những chất này mang tính axit Các chất có khả năng hút các ion âm gọi là anionit và

chúng mang tính kiềm Nếu như các ionit nào đó trao đổi cả cation và anion gọi là cácionit lưỡng tính

Phương pháp trao đổi ion thường được ứng dụng để loại ra khỏi nước các kimloại 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 nhiên haytổng hợp nhân tạo Các chất trao đổi ion vô cơ tự nhiên gồm có các zeolit , kim loạikhoáng 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 ta nướcthải đầu ra có chất lượng rất cao Tuy nhiên, một số hợp chất hữu cơ trong nước thải

có thể làm bẩn nhựa cũng như các vi sinh vật phát triển trên bề mặt hạt nhựa làm giảmhiệu quả của chúng Thêm vào đó, việc tái sinh nhựa thường tốn kém và chất thải đậmđặc từ quá trình tái sinh nhựa đòi hỏi phải có biện pháp xử lý và thải bỏ hợp lý đểkhông gây ô nhiễm môi trường

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 tố nhưmật độ dòng điện , điện áp , hệ số sử dụng hữu ích điện áp , hiệu suất theo dòng , hiệusuất 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 phalỏng 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 chọn đúngchất 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 , oxyhoá và khử Tất cả các phương pháp này đều dùng các tác nhân hoá học nên là phương

pháp đắt tiền Người ta sử dụng các phương pháp hoá học để khử các chất hoà tan vàtrong các hệ thống cấp nước khép kín Đôi khi các phương pháp này được dùng để xử

lý sơ bộ trước xử lý sinh học hay sau công đoạn này như là một phương pháp xử lýnước 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 nước thải ,chế độ thải nước thải , khả năng sẳn có và giá thành của các tác nhân hoá học Trongquá trình trung hoà , một lượng bùn cặn được tạo thành Lượng bùn này phụ thuộcvào nồng độ và thành phần của nước thải cũng như loại và lượng các tác nhân sử dụngcho 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 thải khôngthể tách bằng những phương pháp khác Thường sử dụng các chất oxy hoá như : Clokhí và lỏng , nước Javen NaOCl , Kalipermanganat KMnO4 , Hypocloric CanxiCa(ClO)2 , H2O2 , Ozon …

3 Khử trùng nước thải

Sau khi xử lý sinh học , phần lớn các vi khuẩn trong nước thải bị tiêu diệt Khi

tiêu diệt toàn bộ vi khuẩn gây bệnh, nước thải cần phải khử trùng Chlor hoá, Ozonhoá, điện phân, tia cực tím …

• 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 cơ học,

5 g/m3 sau xử lý sinh học hoàn toàn Chlor phải được trộn đều với nước và để đảm bảohiệu quả khử trùng, thời gian tiếp xúc giữa nước và hoá chất là 30 phút trước khi nướcthải 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 hóa Clor hơi thànhdung dịch Chlor trước khi hoà trộn với nước thải và được chia thành 2 nhóm : nhómchân không và nhóm áp lực Clor hơi được vận chuyển về trạm xử lý nước thải dướidạng hơi nén trong banlon chịu áp Trong trạm xử lý cần phải có kho cất giữ cácbanlon 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 bịdùng 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 vôi với liềulượng nhất định đi hoà trộn vào nước thải Trong các thùng trộn dung dịch , Clorua vôiđược khuấy trộn với nước cấp bằng các cánh khuấy gắn với trục động cơ điện

• 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 có thể

xử lý phenol , sản phẩm dầu mỏ , H2S , các hợp chất Asen , thuốc nhuộm … Sau quátrình Ozon hoá số lượng vi khuẩn bị tiêu diệt đến hơn 99% Ngoài ra, Ozon còn oxyhoá các hợp chất Nitơ ,Photpho … Nhược điểm chính của phương pháp này là giáthành 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 và tạonăng lượng Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng đểxây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản vì thế sinh khối của chúng được tănglên Quá trình phân hũy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóasinh hóa Phương pháp xử lý sinh học có thể thực hiện trong điều kiện hiếu khí(với sự có mặt của oxy) hoặc trong điều kiện kỵ khí (không có oxy)

 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 nước thải

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 chất keo

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 tựnhiên người ta xử lí nước thải trong ao, hồ (hồ sinh vật) hay trên đất (cánh đồngtưới, cánh đồng lọc …)

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 bình thườngcần 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 ápdụng rộng rãi hơn cả Ngoài nhiệm vụ xử lý nước thải, hồ sinh học còn có thể đem lạinhững 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 mà khôngcần xây dựng thêm

- Có nhiều điều kiện kết hợp mục đích xử lý nước thải với việc nuôi trồng thủy sản vàđiều 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 cấp quamặt thoáng và nhờ quang hợp của tảo hoặc hồ được làm thoáng cưỡng bức nhờcác hệ thống thiết bị cấp khí Để đảm bảo cho ánh sáng có thể xuyên qua, chiềusâu 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 dụng rộngrãi 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 tuỳ tiện

vi khuẩn và tảo có quan hệ tương hổ đóng vai trò cơ bản đối với sự chuyển hoácác 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 hồ vẫn

có BOD cao nên loại hồ này chỉ chủ yếu áp dụng cho xử lý nước thải côngnghiệp 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

kỵ khí phải đặt cách xa nhà ở và xí nghiệp thực phẩm 1,5 – 2km

Để duy trì điều kiện kỵ khí và giữ ấm cho hồ trong mùa đông thì chiềusâu hồ phải lớn, thường thì 2,4 – 3,6m

1.2 Cánh đồng tưới - Cánh đồng lọc

không khí và dưới ảnh hưởng của các hoạt động sống thực vật, chất thải bị hấp thụ vàgiữ lại trong đất, sau đó các loại vi khuẩn có sẵn trong đất sẽ phân huỷ chúng thànhcác chất đơn giản để cây trồng hấp thụ Nước thải sau khi ngấm vào đất , một phầnđược cây trồng sử dụng Phần còn lại chảy vào hệ thống tiêu nước ra sông hoặc bổsung 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 Để đảmbảo quá trình oxy hoá sinh hoá diễn ra ổn định ,oxy được cấp cho bể lọc bằng các biệnpháp thông gió tự nhiên hoặc thông gió nhân tạo Vật liệu lọc của bể lọc sinh học cóthể 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 có tảitrọng 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 chấtnền (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 bể không

đủ làm giảm nhanh các chất hữu cơ do đó phải sử dụng lại một phần bùn hoạt tính đãlắng xuống đáy ở bể lắng đợt 2, bằng cách tuần hoàn bùn về bể Aerotank để đảm bảonồng độ vi sinh vật trong bể Phần bùn hoạt tính dư được đưa về bể nén bùn hoặc cáccông trình xử lý bùn cặn khác để xử lý Bể Aerotank hoạt động phải có hệ thống cung

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

VẬT CHẤT HƯU CƠ

PROTEINS HYDROCARBON LIPIDS

ACID AMIN / ĐƯỜNG

Vi khuẩn lên men

Vi khuẩn tạo khí H2

Vi khuẩn methane hóa

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 cân bằngđộng của quá trình theo 4 pha đã nêu trên Muốn vậy trong bể xử lý phải đảm bảo cácyếu tố sau:

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 hòa

Ngoài ra cần đảm bảo không chứa các hóa chất độc, không có hàm lượng quá mức cáchợp 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 các chấtbẩn hữu cơ được tiêu thụ ở đó

Các bọt khí mêtan và cacbonic nổi lên trên được thu bằng các chụp khí để dẩn

Chất thải hữu cơ (C, N, P) từ dạng hòa tan sẽ chuyển hóa vào sinh khối vi sinh

và khi lớp sinh khối vi sinh này lắng kết xuống sẽ còn lại nước trong đã tách chất ônhiễm, 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 cóthể 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 bểsinh 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 của quầnthể vi sinh vật hiếu khí được tăng cường bởi khuấy trộn và cung cấp oxy, tạođiều 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 quátrình 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 hóa nênkhông 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

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

2)

(4)Anoxic(Tắt O

2+khuấy)

(5)Lắng

(6)Tách nước

Xã bùn

Giai đoạn (b)

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

1.2.2 Loại hình hoạt động

Lĩnh vực hoạt động chính của Cơ sở Chế biến Thủy hải sản Thương Thảo chủyếu là chuyên Sơ chế Cá bò sau đó chuyên sang Cơ sở khác

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 )

1.2.3 Quy trình chế biến

Do tính chất hoạt động của Cơ sở là sơ chế cá bò, Quy trình chế biến đơn giảnnhư sau:

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 các tỉnhbình thuận và các tỉnh miền tây được Cơ sở Chế biến Thủy hải sản Thương Thảo thumua, vận chuyển về Cơ sở

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

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

Cắt đầu, lột da

Rửa

Tẩm gia vị

Thành phẩm Phi lê

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 Thương Thảo

- DNTN Thương Thảo sẽ phát sinh nước thải gây ô nhiễm môi trường, bao gồm nướcthải 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, nhà xưởng

và phần lớn nước thải phát sinh trong giai đoạn rửa nguyên liệu Công xuất tổngkhoảng 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 trong khuvực, ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của người dân khu vực hạ lưu, đặc biệt là cáchoạt động nuôi trồng, đánh bắt thủy hải sản sông Cửa Lấp Vì vậy, yêu cầu chủ đầu tưcần có biện pháp giảm thiểu ô nhiễm và xử lý nước thải sinh hoạt cũng như nước thảisản xuất đạt tiêu chuẩn chất lượng môi trường Việt Nam theo QCVN 11:2008BTNMT 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 kỹthuật 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 cho phép

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 xuống đất

và gây ô nhiễm nước ngầm Các nguồn nước ngầm nhiễm các chất hữu cơ, dinh dưỡng

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 tới ảnhhưởng 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 đích sinh

• 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, ảnh hưởngtrực tiếp đến công nhân làm việc tại cơ sở, gây ô nhiễm khu vực dân cư lân cận,gây suy thoái chất lượng môi trường khu vực,… Vì vậy, yêu cầu chủ đầu tưphải có biện pháp xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi thải vào nguồn tiếpnhận 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

Song chắn rác

Nhìn vào công nghệ xử lý của 2 phương án trên điều đạt tiêu chuẩn xả thải QCVN 11:

2008, loại B Nhưng ở đây phương án 1 chọn phương pháp xử lý đó là phương phápkết hợp xử lý sinh học kỵ khí với hiếu khí Phương án 2 là phương pháp xử lý hoá lýkết hợp với sinh học hiếu khí Mục đích của việc xử dụng phương pháp sinh học kỵ

Bể keo tụ tạo bông

Lắng 1

Aerotank

Lắng 2

Khử trùng QCVN 11 : 2008,loại BThổi khí

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 được đưaqua song chắn rác để loại bớt các cặn cá, xương và thịt cá lớn có trong dòng nước thải,tránh tắc nghẽn, gây hỏng hóc hoặc làm giảm hiệu suất xử lý cho những công trìnhđơn vị phía sau

Từ hầm tiếp nhận, nước thải sẽ được dẫn qua bể điều hòa Vì nước thải từ cáckhâu chế biến cá thải ra không liên tục, nên bể điều hòa sẽ có chức năng điều hòa lưulượng dòng thải và đồng thời pha trộn đều các chất ô nhiễm trong nước thải Để tránhcặn lắng, khí được cấp vào bể để xáo trộn dòng nước, đồng thời tránh diễn ra quá trìnhphân 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 các giaiđoạn sau: Thủy phân, axit hoá, axetat hoá và tạo metan Thể hiện qua phản ứng tổngquát 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, BOD đạtkhoảng 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 Bùnsau khi lắng, một phần được tuần hoàn lại bể sinh học để giữ mật độ cao vi sinh vậttạo điều kiện phân hủy nhanh chất hữu cơ và duy trì mật độ sinh vật trong bể sinh học.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

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:

Qmaxh = Qtbh*kh = 1,67*2,5 = 4,175 m3/h

Với Kh :là hệ số vượt tải theo giờ lớn nhất(k = 1,5 - 3,5) chọn k = 2,5

3.2.1 Song chắn rác

3.2.1.1 Chức năng

Song chắn rác là công đoạn xử lý sơ bộ đầu tiên trong hệ thống xử lý nhằmloại bỏ tạp chất bẩn có kích thước lớn để tránh ảnh hưởng đến các công trình xử lýsau, đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc của hệ thống Việc sử dụng song chắn rác

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

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

= 0,00039,2 = 0,0195m

Chiều sâu lớp nước trong mương đặt song chắn được lấy bằng chiều sâu lớp nướctrong mương dẫn

s K h b v

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 , 0 016 , 0 3 , 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):

l2 = 21 × l1 = 21 × 0,3 = 0,15m

- Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác (L):

L = l1 + l2 + ls

Trong đó: + ls: chiều dài ngăn đặt song chắn rác; chọn ls = 1,5m.

+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 , 0 83 ,

H = 0,0195+ 0,045 + 0,3 = 0,37 m.

- Chiều dài mỗi thanh chắn (l):

l =

α sin

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 :

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 Vh

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 , 0 1000

7 81 , 9 1000 00046 , 0

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

- Chọn chiều sâu của bể là 2,5 m

- Chiều cao bảo vệ là hbv = 0,5m

- Vậy chiều cao tổng cộng của bể là: