tính toán thiết kế hệ thống XLNT nhà máy thủy sản Vĩnh Hoàn - tỉnh Đồng Tháp

trình bày tính toán thiết kế hệ thống XLNT nhà máy thủy sản Vĩnh Hoàn - tỉnh Đồng Tháp

CHƯƠNG I

MỞ ĐẦUI.1 Đặt vấn đề

Công nghiệp chế biến thủy sản là một trong những ngành công nghiệpphát triển khá mạnh ở khu vực phía Nam, bên cạnh những lợi ích to lớn đạt đượcvề kinh tế – xã hội, ngành công nghiệp này cũng phát sinh nhiều vấn đề về môitrường cần phải giải quyết, trong đó ô nhiễm môi trường do nước thải là mộttrong những mối quan tâm hàng đầu Theo các báo cáo về hiện trạng Môi trường,hiện nay vấn đề bảo vệ mơi trường chưa được quan tâm đúng mức Thực tế khoảng90% cơ sở cơng nghiệp và các khu cơng nghiệp chưa cĩ hệ thống xử lý nước thải

Nguyên liệu của ngành công nghiệp chế biến thuỷ sản rất phong phú và đadạng, chính vì thế tính chất và thành phần nước thải của ngành công nghiệp nàycũng rất đa dạng và phức tạp Qua nghiên cứu và thực tế đã chứng minh: nguồnnước thải thuỷ sản đối với các khâu chế biến cơ bản, nguồn thải chính từ khâu xử

lí và bảo quản nguyên liệu trước khi chế biến, khâu xả đông làm vệ sinh thiết bịnhà xưởng Nước thải thuỷ sản nói chung và nước thải thuỷ sản từ quá trình chếbiến cá Basa nói riêng sẽ là nguồn ô nhiễm hữu cơ vô cùng nghiêm trọng nếukhông được quan tâm và xử lí kịp thời Nó có thể làm ô nhiễm các nguồn nướcmặt, nước ngầm, huỷ hoại hệ thuỷ sinh vật và gây ảnh hưởng đến sức khoẻ conngười

Trước tình hình trên, đã cĩ một số đề tài nghiên cứu và thiết kế các hệ thống

xử lý nước thải cho ngành chế biến thuỷ sản Trong đĩ, cĩ nhiều đề tài đã được ứngdụng vào thực tế và đem lại kết quả khả quan

Với đề tài “ Tính toán thiết kế hệ thống XLNT nhà máy thuỷ sản Vĩnh Tỉnh Đồng Tháp”, hy vọng đĩng gĩp một phần vào việc giảm thiểu sự ơ nhiễm do

Hoàn-nước thải sản xuất cá basa gây ra

I.2 Mục tiêu của đề tài

Với mục tiêu là: Tính toán thiết kế hệ thống XLNT nhà máy thuỷ sản Vĩnh Hoàn tỉnh Đồng Tháp nhằm đạt TCMT nên mục tiêu đặt ra:

 Xem xét khảo sát hiện trạng môi trường taiï khu vực nhà máy

 Nghiên cứu đặc điểm thành phần tính chất nước thải từ đó ứng dụng các phương pháp XLNT và các nguyên tắc xử lý để thiết kế hệ thống đạt hiệu quả, chi phí thích hợp, phù hợp với điều kiện hiện có của công ty

 Xây dựng thành công HTXLNT tại công ty từ đó làm điểm ứng dụng, phát triển bổ sung cho các công ty cùng ngành nghề

I.3 Nội dung đề tài

Đề tài tập trung vào các vấn đề sau:

 Tổng quan về ngành thuỷ sản, sản xuất cá tra, cá basa tại Việt Nam

 Tìm hiểu về các phương pháp xử lí nước thải

 Tìm hiểu về công ty thuỷ sản Vĩnh Hoàn

 Tính toán thiết kế hệ thống XLNT

 Đưa ra các phương pháp xử lí, hạch toán chi phí đưa ra phương pháp hiệu qủa để thiết kế hệ thống

 Kết luận, kiến nghị

I.4 Phương pháp nghiên cứu cụ thể

1 Phương pháp kế thừa biên hội các tài liệu

 Việc thực hiện đề tài bao gồm nhiều yếu tố khác nhau do đó việc thu thập các tài liệu liên quan đến đề tài là vấn đề rất cần thiết

 Tham khảo các đề tài liên quan đến ngành chế biến thuỷ sản nói chung và chế biến cá basa, cá tra nói riêng

 Nghiên cứu, thu thập các tài liệu liên quan đến đề tài

 Tài liệu về điều kiện tự nhiên:địa chất, địa mạo, thuỷ văn

 Tài liệu về điều kiện kinh tế, xã hội

 Tài liệu về hiện trạng môi trường công ty

 Xử lí tổng hợp các tài liệu thu thập theo mục tiêu đề ra

 Thu thập và phân tích dữ liệu của các nghiên cứu và đề tài trước đây

2 Phương pháp quan sát mô tả

Khảo sát địa hình, thực tế công ty.Đây là phương pháp truyền thống và có tầm quan trọng đối với việc tính toán và bố trí mặt bằng hệ thống XLNT Từ đó tính toán thiết kế phù hợp với nhu cầu thực tiễn và khả năng của công ty

3 Phương pháp trao đổi ý kiến chuyên gia

Trong quá trình thực hiện đề tài được sự hướng dẫn của các chuyên gia nghiên cứu về lĩnh vực này, các cán bộ trực tiếp làm việc thực tế

4 Phương pháp phân tích chỉ tiêu nước thải

Nghiên cứu, tham gia tiến hành, lấy mẫu để xem xét lưu lượng,phân tích các chỉ tiêu nước thải tại công ty

Lấy mẫu là quá trình chọn lựa 1 hoặc 1 vài mẫu từ một tập hợp lớn để từ đó dự đoán về tình trạng hay kết quả của một tập hợp lớn hơn.Trong việc chọn mẫu, luôn cố gắng để đạt độ chính xác cao nhất và tránh các định kiến trong việc lấy mẫu(ví dụ như lấy mẫu ở cùng vị trí, thời điểm) mà không bao hàm quần thể mẫu một cách chính xác và đầy đủ

5 Phương pháp hạch toán kinh tế Môi trường

Việc sử dụng phương pháp này nhằm mục đích tính toán chi phí, xem xét phương pháp nào hiệu quả nhất về mặt kinh tế Môi trường.

I.5 Giới hạn phạm vi nghiên cứu

I.6 Phương hướng phát triển

Nước thải thuỷ sản nói chung và nước thải thuỷ sản từ quá trình chế biến cá tra, cá basa nói riêng sẽ là nguồn ô nhiễm hữu cơ vô cùng quan trọng nếu không được quan tâm và xử lí kịp thời Đề tài chỉ dừng lại nghiên cứu ở một công ty cụ thể, từ kết quả nghiên cứu của đề tài này có thể bổ sung, phát triểncho các công ty cùng ngành nghề

I.7 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn

1 Ý nghĩa khoa học

 Đề tài xây dựng hệ thống XLNT đã góp phần nâng cao cải thiện tài nguyên nước, bảo vệ môi trường ngày càng trong sạch hơn

 Giúp các nhà quản lí làm việc hiệu quả, dễ dàng hơn

2 Ý nghĩa thực tiễn

 Đề tài được nghiên cứu bổ sung, phát triển rộng cho các nhà máy, công ty xử lí nước thải thuỷ sản nói chung trên cả nước

 Đề tài góp phần nâng cao chất lượng nguồn nước, bảo vệ tài nguyênMôi trường

CHƯƠNG II

TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP THỦY SẢN

II.1 Tổng quan

Chế biến thủy hải sản được xem là một trong những ngành công nghiệpmũi nhọn ở Việt Nam Theo số liệu thống kê của bộ thủy sản, chúng ta có hơn1.470.000 ha mặt nước sông ngòi dùng cho nuôi trồng thủy sản.Ngoài ra còn cóhơn 544.500.000 ha ruộng trũng,56.200.000 ha hồ …dùng để nuôi cá

Mặt khác nước ta nằm trong vùng có địa lý thuận lợi với bờ biển dài3.260km, vùng biển và thềm lục địa rộng lớn hơn 1 triệu km2 đã tạo thành mộtvùng nước lợ thích hợp cho việc nuôi trồng thủy hải sản có giá trị kinh tế cao

Biển Việt Nam thuộc vùng biển Nhiệt đới có nguồn lợi vô cùng phongphú Tổng trữ lượng cá tầng đáy vùng biển Việt Nam có khoảng 1,7 triệu loài,khả năng cho phép khai thác khoảng 1 triệu tấn/năm Tổng trữ lượng cá tầng trênkhoảng 1.2-1.3 triệu tấn.Nguồn lợi thủy sản chủ yếu là tôm cá, có khoảng 3 triệutấn/name nhưng hiện nay mới chỉ khai thác hơn 1 triệu tấn/năm

Cùng với ngành nuôi trồng và khai thác thủy sản thì ngành chế biến thủysản đã có nhiều đóng góp trong thành tích chung của ngành thủy sản VN, trongđó mặt hàng đông lạnh khoảng 80%

Trong những năm gần đây, khoảng 35% đầu ra của sản phẩm thủy sảnđược sản xuất để xuất khẩu và phần còn lại được bán ra trên thị trường nội địahoặc ở dạng tươi sống (34,5%), hoặc đã qua chế biến (45,7%) dưới dạng bột cá,nước mắm, cá khô… Bắt đầu từ năm 1995, nghề đánh cá xa bờ được đầu tư mạnhnên sản lượng đã tăng lên 1.230.000 tấn Bên cạnh đó nước ta còn có diện tích

mặt nước rất lớn để phát triển việc nuôi trồng thủy sản Nguồn liệu từ nuôi trồngvà khai thác nội đồng khoảng 492.000 tấn/năm (1997), và 515.020 tấn/năm(1998).

Sản phẩm thủy hải sản của Việt Nam đứng thứ 19 về sản lượng, đứng thứ 30

về kim ngạch xuất khẩu và đứng thứ 5 về hang nuơi tơm

Bảng II.1 : Tốc độ tăng trưởng kim ngạch xuất khẩu thủy sản Việt Nam.

(nguồn : Bộ Thủy Sản ở Viêt Nam )

Năm Kim ngạch xuất khẩu

II.1.1 Nguồn cung cấp nguyên liệu và thị trường tiêu thụ

Cùng nhịp với sự phát triển của cả nước, ngành chế biến thủy hải sản đangngày càng phát triển nhằm đáp ứng yêu cầu của người tiêu dùng, do đó lượngnguyên liệu đưa vào chế biến ngày càng nhiều Năm 1991 chỉ khoảng 130.000tấn nguyên liệu được đưa vào dùng chế biến xuất khẩu (chiếm 15%) và chế biếntiêu dùng cho nội địa (khoảng 30%), còn lại được sử dụng dưới dạng tươi sống.Đến năm 1995 đã có hưn 250.000 tấn nguyên liệu đưa vào chế biến xuất khẩu(chiếm 19,2%),32,3% chế biến cho tiêu dùng nội địa và 48% dùng dưới dạng tươisống Năm 1998, xuất khẩu chiếm 24,3%, nội địa 41%, tươi sống 35% Qua sốliệu trên ta đã thấy nhu cầu phất triển ngàng chế biến thủy hải sản đang ngàycàng tăng lên

Theo số liệu thống kê đến 3/2001 cả nước cĩ khoảng 246 cơ sở chế biến thủysản

Không chỉ có thế mạnh trong nước, sản phẩn thủy sản của Việt Nam đãđược xuất khẩu sang hơn 30 nước trên thế giới Thị trường tiêu thụ chính là NhậtBản (chiếm 32%), Châu Á (chiếm 28%), Châu Aâu và Châu Mỹ (chiếm 40%) tổnggiá trị xuất khẩu năm 2000 GDP của Việt Nam năm 2001 đạt mức trên 33 tỷUSD, trong đó giá trị xuất khẩu hàng thủy sản là 1,77 tỷ USD (tương đương 375,5triệu tấn)

BảngII 2 : Khối lượng sản phẩm thủy hải sản xuất khẩu hàng năm

từ năm 2002 – 2005

Tôm đông Tấn 114579.98 124779.69 141122.03 149871.8

Philê cá

đông lạnh Tấn 112034.52 132270.71 165596.33 208071.1Sản phẩm

Giáp xác và

Kim ngạch

xuất khẩu

Triệu

(nguồn : Bộ Thủy Sản ở Việt Nam FICen,2005)

Bảng II.3: Giá trị xuất khẩu thuỷ sản chính ngạch năm 2005 theo mặt

Qua bảng trên, có thể thấy tuy khối lượng sản phẩm hải sản biến động,xong xu thế vẫn tăng lên theo hướng tích cực, chủ yếu tập trung vào các mặt hàng: Phile cá đông lạnh, cá khô xuất khẩu, mực đông lạnh…

II.1.2 Đặc điểm, hiện trạng ngành chế biến thủy sản

Ngành chế biến thủy sản là một bộ phận cơ bản của ngành thuỷ sản, ngànhcó hệ thống cơ sở vật chất tương đối lớn, bước đầu tiếp cận với trình độ khu vực,có đội ngũ quản lí kinh nghiệm, công nhận kĩ thuật có tay nghề giỏi

Hiện nay, ngành công nghệ chế biến thủy hải sản phát triển rộng rãi tạiViệt Nam và khắp trên thế giới Các nhà máy, xí nghiệp chế biến thủy hải sảnkhác nhau về cách thức hoạt động, qui mô sản xuất và sản phẩn đầu ra Đến cuốinăm 1998, Việt Nam có 168 nhà máy, 21 dây chuyền IQF, 14 máy đóng túi chânkhông; tổng công suất cấp đông là 885 tấn/ ngày; công suất chế biến là 200.000tấn năm, trung bình 1.075 tấn/nhà máy/năm Nhìn chung việc phân bố nhà máychủ yếu dựa theo khả năng cung cấp nguyên liệu của từng vùng, nếu tính chotừng tỉnh thì số lượng nhà máy phân bố chưa đều

Với mặt hàng chế biến xuất khẩu, ngành đang chuyển dần từ hình thức bánnguyên liệu sang xuất khẩu các sản phẩm tươi sống, sản phẩm ăn liền và sản phẩmbán lẻ ở siêu thị cĩ giá trị cao hơn.Tuy vậy các mặt hang đơng lạnh ở nước ta chỉbằng ½ hay 1/3 giá trị xuất khẩu các mặt hang tương tự của Trung Quốc, Đài Loan,Thái Lan.Hiện nay nước ta cĩ khoảng 168 nhà máy, cơ sỏ chế biến Đơng lạnh vớicơng suất tổng cộng khoảng 100.000 tấn sản phẩm/năm.Riêng TPHCM cĩ 36 xínghiệp với cơng suất tổng cộng là 53.000 tấn/năm

Quy trình cơng nghệ chế biến mặt hàng Đơng lạnh ở nước ta chủ yếu dừng ởmức độ sơ chế và bảo quản đơng lạnh.Về thiết bị, đại đa số các nhà máy và cơ sở chếbiến thủy hải sản được xây dựng sau 1975, tập trung vào những năm 1980 cho nên

tương đối mới, nhưng sản phẩm vẫn chưa đảm bảo chất lượng xuất khẩu do vệ sinhcông nghiệp.

1 Số lượng các cơ sở chế biến thủy sản Đông lạnh

Tập trung chủ yếu tại miền Nam với 110 cơ sở, miền bắc 11 cơ sở và miền Truing là

65 cơ sở

2 Nguồn gốc thiết bị

Phần lớn trang thiết bị trong nhà máy chế biến thủy hải sản Đông lạnh là của Nhật

3 Dây chuyền chế biến

Nhìn chung ở VN có 50-60 % các cơ sở có trình độ kĩ thuật lạc hậu so với các nướctrên thế giới.Hiện nay 1 số cơ sở đã lắp đặt dây chuyền IQF( máy cấp đông siêu tốc)nhưng chưa phát huy tác dụng do không phù hợp về công nghệ và kích thước nguyênliệu

4 Cung cấp điện nước

- Điện: Hầu hết các xí nghiệp đêu được trang bị trạm biến thiên riêng gồm 1 hayvài máy hạ thế nối với mạng điện Quốc gia.Ngoải ra các XN còn có 1 máy phat điện

dự phòng

- Nước: 95% các XN được cung cấp nước sạch từ hệ thống cấp nước công cộng,khoảng 5% XN còn lại sử dụng từ giếng bơm được xử lí đơn giản bằng phương phápoxi hóa, lắng và chlorine hóa

5 Vệ sinh công nghiệp

Tất cả các nhà máy đều coi trọng việc duy trì điều kiện vệ sinh trong quá trình chếbiến.Nhà xưởng, sàn nhà, bàn chế biến thường được cọ rửa vào cuối mỗi ca làmviệc.Tuy nhiên trình trạng vệ sinhcông nghiệp ở 60-70% trong tổng các cơ sở sảnxuất đều chưa đáp ứng nhu cầu vệ sinh trong quá trình sản xuất hàng xuất khẩu sangcác nước châu Âu, châu Mỹ

6 Đội ngũ lao động trong các cơ sở chế biến thủy sản

Hầu hết công nhân trong các cơ sở chế biến thủy sản là nữ, nhìn chung công nhân cótrình độ phổ thong cơ sỏ, trung học cơ sở

7 Kho bảo quản đông lạnh

Tổng công suất kho lạnh vào khoảng 23.000 tấn Trung bình 50 tấn/kho.Tát cả các

cơ sở đều có kho bảo quản dung để lưu trữ sản phẩm.Phần lớn hệ thống lạnh của cácnhà máy sử dụng tác nhân lạnh là Feron R22, chỉ 1 số sử dụng R502, NH3

8 Thiết bị sản xuất nước đá

Các XN chế biến thủy hải sản đông lạnh đều có bộ phận chuyên sản xuất nước đá.Năng lực sản xuất nước đá trong cả nước khoảng 3.300 tấn/năm NHìn chung các cơ

sở đều sản xuất đủ đá cho khâu chế biến và bảo quản

Mỹ, Canada, Mexico THị trường Mỹ được coi là thị trường lớn nhất và tiềm năngnhất của các doing nghiệp chế biến cá nước ngọt đông lạnh của VN.Điều này đượcchúng minh qua sự tăng trưởng mạnh sản lượng cá Tra, basa của VN nhập khẩu vào

Mỹ qua các năm với tốc độ tăng trưởng hơn 100% Ước tính trong năm 2001 sẽ cókhoảng hơn 9.100 tấn cá Tra và Basa fillê đông lạnh nhập vào Mỹ.Điều này cho thấymặc dù sản lượng cá Basa, cá Tra VN xuất khẩu sang Mỹ tăng mạnh trong nhữngnăm qua, tuy nhiên xuất khẩu của VN mới chỉ khoảng 1.8 % thị phần của thị trường

Mỹ Do vậy khả năng tăng trưởng xuất khẩu cá da trơn của VN sang Mỹ là hoàn toàn

có thể tiếp tục trong những năm tới

Không chỉ tăng về sản lượng, chủng loại sản phẩm cũng ngày càng đadạng.Một số doing nghiệp đã xuất khẩu cá phi lê tươi sang châu Âu và Mỹ bằng máybay

II.2.2 Cạnh tranh

Đối với thị trường Mỹ, sản phẩm cá Catfish là mĩn ăn truyền thống của ngườidân địa phương và nghề nuơi cá Catfish ở Mỹ là một lĩnh vực sản xuất lớn, mangtính xã hội cao Hầu hết các trang trại nuơi cá ở miền nam nước Mỹ và các chủ trangtrại nuơi cá là thành viên của hiệp hội CFA.

 Về chất lượng: cá Catfish được nuơi trong các ao hồ ở Mỹ, nơi các lồi tảoxanh thường phát triển(do nước lặng) trong khi cá basa và cá Tra nhập khẩu

từ VN thường được nuơi trong điều kiện tự nhiên trong các bè thả nổi trênsơng-nước vận động thường xuyên làm hạn chế sự phát triển của tảoxanh.Chính điều kiện nuơi trồng này làm cho cá tại VN ngon hơn:thịt chắchơn,mùi vị thơm ngon, ít mỡ hơn đến 57%, nồng độ cholesteron cũng thấphơn 28%

 Về giá cả: Giá nhập khẩu từ VN thấp hơn khoảng 20-25% so với giá sảnphẩm cùng loại nhưng được nuơi từ mỹ

 Thời vụ: Trong điều kiện tự nhiên ở khu vực sơng Mê Kong cho phép nuoi cáquanh năm

Đối với các thị trường khác như Hồng Kong, châu Âu, Singapor sản phẩm cá tra,

cá basa file đơng lạnh khơng bị cạnh tranh bởi những sản phẩm cùng loại của nướcnhập khẩu

Liên quan đến quá trình cạnh tranh trong nước thì hiện nay ở VN cĩ trên 26doanh nghiệp xuất khẩu sản phẩm cá tra, cá basa đơng lạnh Phần lớn cá doingnghiệp này đều tập trung ở khu vực đồng bằng Sơng Cửu Long

II.3 Công nghệ sản xuất của ngành chế biến thuỷ hải sản

II.3.1 Quy trình sơ chế thủy sản đặc trưng

Tiếp nhận nguyên liệu

Rửa Nước Nước thải

Cân, phân cỡ

Đánh vẩy, lấy nội tạng Sản phẩm phụRửa Nước thải

Cân và phân cỡ

Nước thải Rửa

Ngâm Nước thải

Rửa Nước thải

Vô khay Cấp đông

Các loại thủy sản

Nước

Nước

Nước

Nước

Hải sản nguyên liệu từ lúc đánh bắt, được bảo quản sơ bộ tại các trạm thu gom,các trạm tiếp nhận, các khoang lạnh của các phương tiện vận chuyển Khi đếncảng, chúng được đưa vào phân xưởng tiếp nhận Từ đây hải sản được đưa quacác khâu trong quá trình sơ chế và chế biến.

Đầu tiên hải sản được rửa bằng nước trong các bồn và xử lý sơ bộ nhằmloại bỏ hải sản kém chất lượng Tiếp sau đó, chúng được cân và phân loại ra kíchcỡ lớn nhỏ (hoặc theo các tiêu chuẩn khác nhau) nhằm mục đích tạo ra các sảnphẩm đồng nhất phục vụ cho các công đoạn chế biến tiếp theo Sau khi phân kíchcỡ, hải sản lại được rữa lại một lần nữa rồi cắt bỏ nội tạng Sau khi cắt bỏ nộitạng, hải sản được rửa lại và đem đi cân và phân loại Trước khi cho vào khay hảisản phải được rửa lại một lần cuối rồi đem vào kho bảo quản

II.3.2 Đối với các sản phẩm đông lạnh

Nguyên liệu tươi ướp lạnh

Rửa

Sơ chếPhân loại cỡ

Đông lạnhĐóng gói

RửaXếp khuôn

Nước thảiChất thải rắn

Nước thải

Hình II.2: Công nghệ chế biến các sản phẩm thuỷ hải sản đông lạnh

II.3.3 Đối với các sản phẩm khô

Công nghệ chế biến các sản phẩm thuỷ sản khô

II.4 Đặc tính của nước thải thủy sản

II.4.1 Thành phần, tính chất nước thải của ngành chế biến thủy sản

Ngành chế biến thuỷ sản là một ngành công nghiệp phát triển mạnh Bêncạnh những đóng góp to lớn , ngàng công nghiệp này cũng nảy sinh ra nhiều vấnđề về môi trường, đặc biệc là nước thải sản xuất, ngành đã tạo ra một lượng nướcthải lớn có nguy cơ làm ô nhiễm môi trường cao Với các chủng loại nguyên liệitương đối phong phú, đối với diều kiện nước ta nên các thành phần nước thải thuỷsản cũng khá phức tạp và đa dạng bao gồm 3 loại nước thải:Nước thải sản xuất,nước thải vệ sinh công nghiệp và nước thải sinh hoạt trong đó nước thải sản xuất

Nguyên liệu

Sơ chế (chải sạch,

chặt đầu, lặt dè,

Phân cỡ loại

Bảo quản lạnh (<-180C)

Phân loại

Đóng gói Đóng gói

Bảo quản lạnh (<-180C)

Chất thải rắn

có mức độ ô nhiễm cao hơn cả tuỳ theo đặc tính của nguyên liệu sử dụng mànước thải có tính chất khác nhau Nước thải sản xuất chế biến thuỷ sản chức chủyếu là chất thải hửu cơ có nguồn gốc từ động vật và có thành phần chủ yếu làprotein và chất béo, trong hai thành phần này chất béo khó bị phân huỷ bởi visinh vật.Nước thải của xí nghiệp chế biến thuỷ sàn có hàm lượng COD dao độngtừ 1600 – 2300 mg/l, hàm lượng BOD5 cũng khá lớn từ 1200-1800mg/l trong nướcthường chức các vụ thủy sản và các vụn này rất dể lống Hàm lượng Nitơ thườngrất cao chứng tỏ mức độ ô nhiễm chất dinh dưỡng rất cao (50 – 120mg/l ).Ngoài

ra trong nước thải thuỷ hải sản có chứa các thành phần chất hữu cơ khi phân huỷtạo ra các sản phẩm trung gian của sự phân huỷ các axid béo không bảo hoà tạomùi rất khó chụi và đặc trưng làm ô nhiễm về mặt cảm quan và ảnh hưởng sứckho công nhân trực tiếp làm việc

Đặc điểm của ngành chế biến thuỷ hải sản là có lượng chất thải lớn Cácchất thải có đặc tính dễ ươn hỏng và dễ thất thoát theo đường thâm nhập vàodòng nước thải

Đối với các khâu chế biến cơ bản, nguồn thải chính là khâu xử lý và bảoquản nguyên liệu trước khi chế biến, khâu rả đông, làm vệ sinh thiết bị nhàxưởng Đối với hoạt động đóng hộp, ngoài các nguồn ô nhiễm ở các khâu nhưtrên còn có khâu rót nước sốt, nước muối, dầu Các nguồn thải chính từ sản xuấtbột cá và dầu cá là nước máu từ khâu bốc dỡ và bảo quản cá và thời điểm dòngthải đậm đặc nhất là khâu ly tâm nước ngưng tụ các thiết bị cô đặc

Nước trong chế biến thuỷ hải sản có hàm lượng chất hữu cơ cao vì trong đócó dầu, protein, chất rắn lơ lửng và chứa lượng phốtphát và nitrat Dòng thải từchế biến thuỷ sản còn chứa những mẫu vụn thịt xương nguyên liệu chế biến, máuchất béo, các chất hoà tan từ nội tạng cũng như những chất tẩy rửa và các tác

nhân làm sạch khác Trong đó có nhiều hợp chất khó phân huỷ Qua phân tích 70mẫu nước thuỷ tại các cơ sở chế biến hải sản có quy mô công nghiệp tại địa bàntỉnh Vũng Tàu nhận thấy hàm lượng COD của các cơ sở dao động từ 283 mg/l –21.026 mg/l; trong khi tiêu chuẩn Việt Nam đối với nước thải được phép thải vàonguồn nước biển quanh bờ sử dụng cho mục đích bảo vệ thuỷ sinh có lưu lượngthải từ 50 m3 – 500 m3 / ngày là < 100 mg/l Nước thải của phân xưởng chế biếnthủy hải sản có hàm lượng COD dao động từ 500 – 3000 mg/l, giá trị điển hình là

1500 mg/l; hàm lượng BOD5 dao động trong khoảng từ 300 – 2000 mg/l, giá trịđiển hình là 1000 mg/l Trong nước thường có các mảnh vụn thuỷ sản và cácmảnh vụn này dễ lắng, hàm lượng chất rắn lơ lửng dao động từ 200 – 1000 mg/l,giá trị thường gặp là 500mg/l Nước thải thuỷ sản cũng bị ô nhiễm chất dinhdưỡng với hàm lượng Nitơ khá cao từ 50 – 200 mg/l, giá trị thường gặp là100mg/l; hàm lượng photpho dao động từ 10 – 100 mg/l, giá trị điển hình là 30mg/l Ngoài ra trong nước thải của ngành chế biến thuỷ hải sản còn chứa thànhphần hữu cơ mà khi bị phân huỷ sẽ tạo các sản phẩm trung gian của sự phân huỷcủa các acid béo không bão hoà, tạo mùi rất khó chịu và đặc trưng, gây ô nhiễmvề mặt cảnh quan và ảnh hưởng trực tiếp đến công nhân làm việc

Một số kết quả phân tích thành phần và tính chất nước thải thuỷ hải sản

Bảng II.4: Thành phần và tính chất nước thải xí nghiệp đông lạnh Cầu Tre

N-hữu cơ, mg/l 94,95 69,63 107,61 85,46

(Nguồn: báo cáo khoa học, Dự án xây dựng trạm Xử lý Nước thải Công nghiệp

Thực phẩm – Xí nghiệp Cầu Tre)

Ghi chú

Mẫu 1: Nước thải phân xưởng hải sản đông lạnh (cống chung 1)

Mẫu 2: Nước thải xả chung

Mẫu 3: Nước thải phân xưởng hải sản đông lạnh (cống chung 2)

Mẫu 4: Cống xả phân xưởng hải sản đông lạnh

Bảng II.5: Thành phần và tính chất nước thải các nhà máy chế biến thuỷ hải

sản ở Bà Rịa – Vũng Tàu

Bảng II.6 : Thành phần và tính chất nước thải nhà máy chế biến thuỷ hải sản

Ngô Quyền – Kiên Giang

Độ màu, Pt-Co 1674 852 2273 1600

Mẫu 1: nước thải chế biến mực

Mẫu 2: nước thải chế biến tôm

Mẫu 3: nước thải phân xưởng đông lạnh

Mẫu 4: cống xả phân xưởng hải sản đông lạnh

Như vậy giá trị thông số ơ nhiễm đặc trưng của nước thải chế biến thủy sản đượctĩm tắt qua bảng sau:

phátthải( TCVN5945-1995,Loại B)

5 N 50-200 125 60

Tính chất nước thải thường xuyên thay đổi theo các mặc hàng của từng nhàmáy

Nhìn chung nước thải của ngàng chế biến thuỷ hải sản vược quá nhiều lần

so với qui định cho phép xả vào nguồn (từ 5-10 lần về chỉ tiêu COD, gấp 7-15 lầnvề chỉ tiêu Nitơ hữu cơ ).Ngoài ra chỉ số về lượng nước thải trên một đơn vị sảnphẩm của nhà máy cũng rất lớm (từ 70-120m3/tấn sản phẩm).Vì vậy, cần có biệnpháp xử lý trước khi xả vào nguồn

II.5 Tác động đến môi trường của ngành chế biến thủy sản

II.5.1 Khí thải

Phần lớn các xí nghiệp chế biến thủy sản sinh ra khí độc ở mức tương đối thấpKhí thải phát sinh chủ yếu do các hoạt động của lò hơi, các máy phát điệndự phòng, lượng khí gas hay than củi để sấy thuỷ hải sản (hàng khô), Mùi (Cl2,

NH3, H2S) phát sinh chủ yếu từ quá trình khử trùng, từ hệ thống làm lạnh và từ sựphân huỷ các phế phẩm thuỷ hải sản

a Hơi chlorine: dung dịch chlorine được dung để khử trùng dụng cụ, thiết bị

sản xuất, rửa tay, rửa nguyên liệu với hàm lượng 20-200 ppm, Hơi Clo khuếch tánvào trong khơng khí ngay tại khu vực sản xuất với nồng độ cao, ảnh hưởng đếnngười lao động

Công nhân làm việc trong môi trường có các khí độc và mùi hôi tanh làm

cơ thể mệt mỏi, giảm hiệu suất làm việc, giảm hiệu quả sản xuất, ảnh hưởng đếnsức khoẻ hiện tại hoặc tác hại lâu dài,

b Tác nhân lạnh: Hơi dung mơi chất lạnh bị rị rỉ bao gồm các loại khí như

R12, R22, NH3… các khí này cĩ thể ảnh hưởng đến tầng ozon

 Khí NH3: Hơi này cĩ trong khơng khí khu vực phân xưởng sản xuất trongtrường hợp bị rị rỉ dàn ống của hệ thống lạnh.Khí cĩ mùi khai đặc trưng, dễhịa tan trong nước, cĩ phản ứng kiềm mạnh.Vì thế khí này làm rát mắt, mũihọng, nách….Tiêu chuẩn cho phép xả thải là 0.02 mg/l

 Khí CFCs: Được dung trong các thiết bị làm lạng, là tác nhân làm thủng tầngozon và được khuyến cáo là khơng nên dùng nữa

 Mùi hơi: Mùi hơi của nguyên liệu là do sự phân hủy các chất hữu cơ cĩ trongchất thải rắn và nước thải.Theo thời gian, các chất hữu cơ đặc biệt là chất thảirắn sẽ phân giải thành các axit amin thành các chất đơn giản hơn nhưtrimetyamin, dimetyamin…là những chất cĩ mùi tanh, hơi thối.Cơng nhânlàm việc trong điều kiện mùi hơi tanh làm cho cơ thể mệt mỏi, giảm hiệu suấtlàm việc, giảm hiệu quả sản xuất

c Khĩi thải từ các lị nấu, chế biến: Khói thải từ các lò nấu thủ công nhiênliệu đốt là than đá hay dầu FO, thành phần chủ yếu là CO2, CO, SOx, NO2, bụithan và một số chất hữu cơ dễ bay hơi

Khói thải phát tán ra môi trường xung quanh, gây trực tiếp các bệnh về hôhấp, phổi, nguyên nhân của các cơn mưa axit ảnh hưởng đến môi trường sinhthái, ăn mòn các công trình

Ngoài ra khí CO2 thải ra từ các khu công nghiệp còn là nguyên nhân chínhgây hiệu ứng nhà kính

II.5.2 Nước thải

Nước thải là một trong những vấn đề môi trường lớn nhất của ngành chếbiến thuỷ hải sản, nước thải chế biến thuỷ hải sản đặc trưng bởi các thông số ô

nhiễm như: màu, mùi, chất rắn không hoà tan, chất rắn lơ lửng, các vi khuẩn, chỉsố BOD, COD, pH,

Các đặc tính chung của nước thải thuỷ sản:

 pH thường nằm trong giới hạn từ 6,5 – 7,5 do có quá trình phân huỷ đạmvà thải ammoniac

 Có hàm lượng các chất hữu cơ dạng dễ phân huỷ sinh học cao Giá trịBOD5 thường lớn, dao động trong khoảng 300 – 2000 mg/l giá trị CODnằm trong khoảng 500 – 3000 mg/l

 Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao từ 200 – 1000 mg/l

 Hàm lượng lớn các protein và chất dinh dưỡng, thể hiện ở hai thông sốtổng Nitơ (50 – 200 mg/l) và tổng Photpho (10 – 100 mg/l) Để xử lý đượcchất ô nhiễm này triệt để cần có hệ thống xử lý bậc 3 (xử lý chất dinhdưỡng) Điều này làm diện tích công trình và chi phí đầu tư xây dựng hệthống xử lý rất lớn

Thường có mùi hôi do có sự phân huỷ các axit amin

Với tải lượng chất ơ nhiễm của ngành chế biến thủy sản thì nước thải ảnh hưởngrất lớn đến hệ sinh thải nước:

 Làm tăng độ độc của nước, cản ánh sang mặt trời, ảnh hưởng trực tiếp đến sựphát triển của hệ thủy sinh, làm giảm khá năng tái tạo oxy hịa tan trong nước

 Hàm lượng chất hữu cơ cao tạo điều kiện thiếu oxy, trong nước xảy ra quátrình phân hủy yếm khí tạo ra các sản phẩm độc hại như H2S… gây mùi thốicho nước và làm nước cĩ màu đen

 Chính do sụ thiếu dưỡng khí cộng với sản phẩm khí độc hại… đã làm chođộng vật trong nước cũng như hệ thực vật bị hủy diệt

 Là nguồn gốc gây bệnh dịch trong nước.

 Nước thải ngấm xuống đất cĩ thể ơ nhiễm nguồn nước ngầm

II.5.3 Chất thải rắn

Chất thải rắn chủ yếu là các thành phần hữu cơ, dễ lên men, gây thối rửavà tạo mùi khó chịu, ảnh hưởng đến môi trường đất, nước, không khí, đó cũng lànguồn lây lan các dịch bệnh

Chất thải rắn được phát sinh từ 3 nguồn:

 Từ quá trình chế biến: Bao gồm các loại vỏ, đầu, nội tạng…Nếu chất thải nàykhơng được thu gom sẽ phân hủy gây ra mùi khĩ chịu

 Từ khu vực phụ trợ: bao gồm chất thải rắn phát sinh từ căntin, bao bì hưhỏng…Chúng cĩ thành phần giống rác đơ thị

 Các loại cặn bã, bùn dư do quá trình xử lí nước thải và quá trình phân hủysinh học các thành phần hữu cơ trong chất thải nhà máy

Bảng II.7 : Lượng chất thải rắn trong quá trình chế biến thuỷ hải sản

STT Quá trình chế biến Lượng chất thải

rắn

1

Đông lạnh: (tấn phế thải/tấn sản phẩm)

- Nhuyễn thể chân đầu đông lạnh 0.45

- Nhuyễn thể hai mảnh vỏ đông lạnh 4

2 Nước mắm (tấn chất thải/1000 lít nước mắm) 0.2

3 Hàng khô: (tấn phế thải/tấn nguyên liệu)

- Tôm khô 0.43

4 Đồ hộp (tấn phế thải/tấn sản phẩm) 1.7

5 Agar (tấn phế thải/ tấn sản phẩm) 6

Nguồn: WHO, 1993

II.5.4 Nhiệt thải và tiếng ồn

Nhiệt thải từ lò nấu, từ hệ thống làm lạnh và tiếng ồn từ các thiết bị sảnxuất ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ công nhân và người dân xung quanh

Tiếng ồn và độ rung thường gây ảnh hưởng trực tiếp đến thính giác, làmgiảm thính lực của người lao động, giảm hiệu suất làm việc, và phát sinh nhiềuchứng bệnh khác Tác động của tiếng ồn có biểu hiện qua phản xạ của hệ thầnkinh hoặc gây trở ngại đến hoạt động của hệ thần kinh thực vật, khả năng địnhhướng, giữ thăng bằng qua đó ảnh hưởng đến năng suất lao động Tiếng ồn quálớn có thể gây thương tích

Tiêu chuẩn quy định cho mức tiếng ồn tại các cơ sở sản xuất là 75 dB

II.6 Nhận xét chung về nước thải ngành chế biến thuỷ hải sản

Chế biến thuỷ hải sản là một ngành công nghiệp phát sinh khối lượng lớnnước thải gây ô nhiễm môi trường trầm trọng, chủ yếu là ô nhiễm hữu cơ Trongthành phần nước thải ngành này, chủ yếu quan tâm đến một số chỉ tiêu như sau:BOD5 dao động từ 600 – 5500 mg/l, hầu hết vượt tiêu chuẩn cho phép (40mg/l),thậm chí vượt hàng trăm lần; COD dao động trung bình từ 100 – 2000 mg/l, trongkhi tiêu chuẩn cho phép là 80 mg/l (TCVN 6982 – 2001, TCVN 6983 – 2001), tứcgấp 1-20 lần tiêu chuẩn cho phép, hàm lượng Nitơ và photpho cũng rất cao vượt

xa tiêu chuẩn cho phép Ngoài ra trong nước thải còn chứa một lượng lớn các chất

thải rắn như: vây, dè, đầu, vảy, nan mực, rất dễ lắng và phân huỷ sinh ra mùihôi tanh.

Thực tế cho thấy hầu hết các cơ sở chế biến thuỷ hải sản của nước ta hiện naychưa có hệ thống xử lý nước thải hoặc có cơ sở có hệ thống xử lý nhưng khôngđạt yêu cầu đã làm ô nhiễm trầm trọng đến môi trường sống của cộng đồng xungquanh, gây ô nhiễm nặng đến nguồn nước ngầm, nước mặt, nhiều giếng nướcxung quanh không sử dụng được Vì vậy, việc nghiên cứu áp dụng và triển khaicông nghệ xử lý nước thải ngành chế biến thuỷ hải sản đang là vấn đề cấp báchmà chúng ta cần thực hiện

CHƯƠNG III

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

III.1 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Các loại nước thải chứa nhiều tạp chất bẩn có bản chất khác nhau gây ônhiễm môi trường nước, vì vậy nước thải trong bất cứ trường hợp nào cũng khôngđược phép đổ vào nguồn nước như ao, hồ, sông ngòi…Muốn nước thải đổ vào thủyvực này cần phải tiến hành xử lí.Mục đích của xử lí nước thải là khử các tạp chấtđể nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn chất lượng cho việc sử dụng lại, xả vàonguồn hoặc nuôi trồng thủy sản

Để lựa chọn quy trình công nghe xử lý thích hợp, phải dựa vào thành phần,tính chất nước thải, bản chất các chất nhiễm bẩn, các điều kiện địa lý để phù hợpvới yêu cầu bảo vệ môi trường.Mức độ xử lí nước thải tùy thuộc vào mục đích xửlí:

 Xử lí để tái sử dụng

 Xử lí xoay vòng tuàn hoàn

 Xử lí để thải ra ngoài môi trường

Biện pháp có hiệu quả nhất ở các nước phát triển là hoạt động theo phươngpháp sử dụng tuần hoàn, ngăn chặn việc xả nước Công nghiệp vào các nguồnnước tự nhiên Tuy nhiên, việc XLNT để thu nước lại cho việc sử dụng tại VNchưa đặt thành vấn đề cấp thiết, hầu hết XLNT xong đều đổ ra ngoài môitrường.Yêu cầu nước thải sau xử lí tùy thuộc vào nguồn tiếp nhận và quy địnhcủa từng khu vực khác nhau

Mục đích và yêu cầu của phương pháp xử lý nước thải được nêu ra trongbảng sau:

Bảng III.1 : Các giai đoạn và phương pháp XLNTGiai đoạn XLNT Phương

- Oxihóa, trung hòa…

-Tích các chất lơlửng và khử màu-Trung hòa vàkhử độc nước thải-Xử lí tập

trung( khu dân

-Tách các tạp chấtrắn và cặn lơ lửng

- Tách các chấthữu cơ dạng lơlửng, dạng hòatan

- Khử trùng

- Xử lí bùncặn

-Khử trùng nướckhi xả ra nguồn-Ổn định và làmkhô bùn cặn

-Bể lọc cát

- Bể aeroten bậc II, hốsinh vật, bể khử nitrat-Bể oxy hóa

-Tách các chất lơlửng

- Khử nitơ,photpho

Sơ đồ nguyên lí trong công nghệ XLNT được chia thành 3 công đoạn:

 Xử lí sơ bộ hay xử lí cấp 1 hay bậc 1

 Xử lí cơ bản hay xử lí cấp 2 hay bậc 2

 Xử lí bổ sung hay xử lí cấp 3 hay bậc 3

 Ngoài ra còn cần phải xử lí cặn bùn

Nhìn chung tất cả các phương pháp va øqúa trình xử lí nước thải đều dựatrên cơ sở các quá trình vật lí, hóa học và sinh học.Các hệ thống xử lí nướcthải được thiết lập bao gồm hàng loạt các quá trình kết hợp theo trật tựcông nghệ tùy thuộc vào đặc tính nước thải, tiêu chuẩn dòng ra và các điềukiện cụ thể khác

III.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XLNT TRONG NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN

- Công nghệ chế biến thủy sản rất đa dạng và khác nhau về công nghệ, quymô và sản phẩm Sản phẩm của ngành chế biến thủy sản có thể bao gồm cá,mực, tôm, trong đó chiếm phần lớn là các loài cá Cá được chế biến bao gồm : Cátuyết, cá ngừ, cá trích, cá polác, cá melue, cá hồi, cá trổng và các loài cá cơm Cábiển chiếm hơn 90% sản lượng cá, phần còn lại là cá nước ngọt và cá nuôi trồng.Về các loại tôm mực thì rất đa dạng về chủng loại.

- Phần lớn các cơ sở chế biến thuỷ sản được đặc ngay trên bờ cạnh bờ sông,bờ biển để thuận lợi cho việc chế biến Tuy nhiên một số công đoạn chế biến cóthể được điều hành ở biển, trên những con tàu đánh bắt cá lớn, ví dụ như moi ruộtcá lấy dầu.Tại một số khu vực trên thế giới, nơi thường vận hành những hạm độitàu lớn, việc chế biến cũng diễn ra ngay trên những con tàu lớn trên biển Đối vớimột số hạm tàu biển, 100% sản lượng đánh bắt được sử dụng để chế biến có thểđã tuân thủ theo luật lệ Điều này có nghĩa là toàn bộ việc vận hành chế biến,bao gồn cả sản xuất bột cá cho chăn nuôi, sản xuất dầu cá và chất thải cá phảithực hiện ngay ở trên boong tàu

- Việc sản xuất của một số cơ sở công nghiệp thuỷ sản rất phụ thuộc vàomùa vụ Ví dọ như chế biến cá hồi chỉ có thể hoạt động khoảng hơn 100ngày/năm trong suốt mùa thu hoạch cá hồi Suốt thời gian này, các nhà máy hoạtđộng hết công suất và ít quan tâm đến việc giảm chất thải

III.2.1 Phương pháp cơ học

Phương pháp này thường là các giai đoạn xử lý sơ bộ, bao gồm các quátrình mà khi nước thải đi qua quá trình đó sẽ không thay đổi tính chất hoá học vàsinh học của nó Xử lý cơ học nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả của cácbước xử lý tiếp theo

Do nước thải thủy sản thường có hàm lượng hữu cơ cao và chứa nhiều cácmảnh vụn thịt và ruột của các loại thủy hải sản nên sau khi xử lý bằng phươngpháp cơ học thì một số tạp chất có trong nước thải sẽ được loại ra, tránh gây tắcnghẽn đường ống, làm hư máy bơm và làm giảm hiệu quả xử lý của các côngđoạn sau.

Những công trình xử lý cơ học bao gồm: song chắn rác, bể lắng cát, bể vớtdầu…

III.2.1.1 Song chắn rác

Song chắn rác được dùng để giữ rác và các tạp chất rắn có kích thước lớntrong nước thải nói chung và nước thải thủy sản nói riêng Phần rác này sẽ đượcvận chuyển đến máy nghiền rác để nghiền nhỏ, sau đó được vận chuyển tới bểphân huỷ cặn (bể Metan) Đối với các tạp chất <5mm thường dùng lưới chắn rác

Cấu tạo của song chắn rác gồm có các thanh kim loại tiết diện hình chữnhật, hình tròn hoặc hình bầu dục, song chắn rác được chia thành 2 loại di độngvà cố định và được đặt nghiêng một gốc 60 – 90o theo hướng dòng chảy Tuỳ theolượng rác được giữ lại trên song chắn rác mà ta có thể thu gom bằng phương phápthủ công hay cơ khí

Song chắn rác nhằm giữ lại các vật thô như rác, giẻ, giấy, vỏ hộp, mẫu đấtđá, các nguyên liệu sản xuất rơi vãi…ở trước các công trình sử lý Song chắn rácđược làm bằng sắt tròn hoặc vuông… đan sắp xếp với nhau, song chắn rác theokhe hở được phân biệt thành 2 loại: thanh chắn rác thô nằm trong khoảng (30 –200mm) và loại trung bình là ( 5 –25mm) Theo đặc điểm cấu tạo chia song chắnrác thành 2 loại: loại cố định và loại di động Theo phương pháp lấy rác chia làmhai loại là: loại thủ công và loại cơ giới Song chắn rác thường đặt nằm nghiêng

so với mặt nằm ngang một góc 450 – 900 để lợi khi cọ rửa, nhưng cũng có thể đặtvuông góc với hướng nước chảy Thanh đan song chắn rác có thể dùng loại tiếtdiện tròn d = 8 ÷10 mm, loại hình chữ nhật có: S x b = 10 * 40 và 8 * 60 mm, haylà hình bầu dục…, trong thực tế song chắn rác thường được dùng là song chắn ráchình chữ nhật, tuy nhiên loại này có tổn thất thuỷ lực lớn.

III.2.1.2 Lưới lọc

Nước thải qua song chắn rác để có thể loại bỏ được những chất rắn có kíchthước lớn còn qua lưới lọc để loại bỏ những tạp chất có kích thức nhỏ hơn và mịnhơn Các vật thải được giữ lại trên bề mặt lọc, phải cào lấy ra để tránh tình trạngchắn làm tắc dòng chảy

Người ta có thể thiết kế lưới lọc hình tang trống cho nước chảy từ ngoàivào hoặc từ trong ra

III.2.1.3 Bể lắng cát

Bể lắng cát dùng để tách cát và các chất vô cơ không tan khác ra khỏinước thải Việc tách cát và các tạp chất là cần thiết để cho các quá trình ổn địnhbùn cặn phía sau (bể mêtan, bể lắng 2 vỏ,…) diễn ra bình thường

Theo nguyên tắc hoạt động của nước trong bể, thường chia ra bể lắng cátngang, bể lắng cát ngang chuyển động vòng với dòng chảy theo phương ngang,bể lắng cát đứng với dòng chảy từ dưới lên trên, bể lắng cát với dòng chảy theophương tiếp tuyến…Trong đó bể lắng cát ngang được sử dụng rộng rải nhất

Cát từ bể lắng được đưa tới sân phơi cát và sẽ được làm khô sơ bộ trước khivận chuyển ra ngoài trạm xử lý Nước từ sân phơi cát sẽ được dẫn về phía trướccủa bể lắng

III.2.1.4 Bể lắng

Bể lắng dùng để tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọnglượng riêng của nước Các chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống đáy, cònchất lơ lửng nhẹ hơn sẽ tiếp tục theo dòng nước đến các công trình xử lý tiếptheo Có thể dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất lắng và nổi tớicông trình xử lý cặn.

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

 Dựa vào nguyên tắc hoạt động, 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: bể lắng đứng, bểlắng li tâm…

III.2.1.5 Bể vớt dầu

Bể vớt dầu mỡ được xử dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ như nướcthải thủy sản Nếu hàm lượng dầu mỡ không cao thì việc vớt dầu mỡ được thựchiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt chất nổi

Bể tách dầu mỡ thường dùng cho các loại nước thải của các ngành côngnghiệp, ăn uống, chế biến bơ sữa, các lò mổ, xí nghiệp ép dầu thường có lẫn dầumỡ Các chất này thường nhẹ hơn nước và nổi lên mặt nước Nước thải sau khiđược tách dầu mỡ có thể cho qua các giai đoạn xử lí tiếp theo, nếu đã sạch có thểcho chảy vào các dòng thủy vực Hơn nữa nước thải chứa dầu mỡ khi cho vào xử

lí sinh học sẽ làm bít các lỗ hổng ở các vật liệu lọc và làm hỏng các cấu trúc bùnhoạt tính trong bể Aerotank…

Dầu mỡ được lấy ra khỏi bể bằng nhiều biện pháp khác nhau Biện phápđơn giản là dùng các tấm sợi quét trên mặt nước hoặc là chế tạo ra các loại máyhút dầu mỡ đặt trước dây truyền xử lý.

III.2.2 Phương pháp hoá lý

Là phương pháp dùng các phản ứng hoá học để chuyển các chất ô nhiễmthành các chất ít ô nhiễm hơn, chất ít ô nhiễm thành các chất không ô nhiễm Vídụ như dùng các chất ôxy hoá như ozone, H2O2, O2,Cl2…để oxy hoá các chất hữu

cơ, vô cơ có trong nước thải Phương pháp này giá thành xử lý cao nên có hạn chếsử dụng Thường chỉ sử dụng khi trong nước thải tồn tại các chất hữu cơ, vô cơkhó phân huỷ sinh học Thường áp dụng cho các loại nước thải như: nước thải rò

rỉ rác, nước thải dệt nhuộm, nước thải giấy

Đôi khi một số nhà máy chế biến thủy sản cũng áp dụng phương pháp hoáhọc để đưa vào quy trình xử lý, vì phương pháp sẽ tăng cường xử lý cơ học hoặcsinh học

Những phản ứng diễn ra có thể là phản ứng oxy hoá khử, các phản ứng tạochất kết tủa hoặc các phản ứng phân huỷ chất độc hại

III.2.2.1 Trung hòa

Nước thải thường có những PH khác nhau Muốn nước thải được xử lý tốtbằng phương pháp sinh học phải tiến hành trung hòa và điều chỉnh PH về khoang6.6 ÷7.6

Trung hòa bằng cách dùng các dung dịch axít hoặc muối axít, các dungdịch kiềm hoặc oxít kiềm để trung hòa dung dịch nước thải

Một số hóa chất thường dùng để trung hòa là: CaCO3, CaO, Ca(OH)2,MgO, Mg(OH)2, CaO0.6MgO0.4, NaOH, HCL, H2SO4,

III.2.2.2 Keo tụ

Trong quá trình lắng cơ học chỉ tách được các hạt chất rắn huyền phù cókích thước lớn >10 – 20mm, còn các hạt nhỏ hơn ở dạng keo không thểlăng( được Ta có thể làm tăng kích thước các hạt nhờ tác dụng tương hỗ giữa cáchạt phân tán liên kết vào các tập hợp hạt để có thể lắng được Muốn vậy trướchết cần trung hòa điện tích của chúng, kế tiếp là liên kết chúng với nhau Quátrình trung hòa điện tích các hạt được gọi là quá trình đông tụ, còn quá trình tạothành các bông lớn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ.

Các hạt lơ lửng trong nước đều mang điện tích âm hoặc dương Các hạt cónguồn gốc silic và các hợp chất hữu cơ mang điện tích âm, các hạt hiđroxit sắt vàhidroxit nhôm mang điện tích dương Khi thế điện động của nước bị phá vỡ, cáchạt mang điện tích này sẽ liên kết lại với nhau thành các tổ hợp các phần tử,nguyên tử hay các ion tự do Các tổ hợp này chính là các hạt bông keo Có hailoại bông keo là: loại ưa nước và loại kỵ nước Loại ưa nước thường ngậm thêmcác vi khuẩn, vi rút … loại kỵ nước đóng vai trò chủ yếu trong công nghệ xử lýnước nói chung và xử lý nước thải nói riêng

Các chất đông tụ thường dùng trong mục đích này là các muối sắt hoặcmuối nhôm hoặc hỗn hợp của chúng Các muối nhôm gồm có: AI2(SO4)3*18H2O,NaALO2, AL(OH)5Cl, Kal(SO4)*12H2O, NH4Al(SO)4*12H2O Trong đó phổ biếnnhất là: Al2(SO4)*18H2O vì chất này hòa tan tốt trong nước, giá rẻ và hiệu quảđông tụ cao ở pH = 5.0 – 7.5

Trong quá trình tạo thành bông keo của hiđroxit nhôm hoặc sắt người tathường dùng thêm chất trợ đông tụ Các chất trợ đông tụ này là tinh bột, dextrin,các ete, xenlulozơ, hiđroxit silic hoạt tính … với liều lượng từ 1 – 5mg/l Ngoài rangười ta còn dùng các chất trợ đông tụ tổng hợp Chất thường dùng nhất làpholyacrylamit Việc dùng các chất trợ này làm giảm liều lượng các chất đông tụ,giảm thời gian quá trình đông tụ và nâng cao được tốc độ lắng của các bông keo

III.2.2.3 Hấp phụ

Phương pháp hấp phụ dùng để loại hết các chất bẩn hòa tan vào nước màphương pháp xử lý sinh học và các phương pháp khác không thể loại bỏ được vớihàm lượng rất nhỏ Thông thường đây là các hợp chất hòa tan có độ tính cao hoặccác chất có mùi, vị và màu rất khó chịu

Các chất hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, đất sét hoạt tính,silicagen, keo nhôm, một số chất tổng hợp khác và một số chất thải trong sảnxuất như xỉ tro, xỉ mạ sắt… trong số này than hoạt tính được dùng phổ biến nhất.Các chất hữu cơ, kim loại nặng và các chất màu dễ bị than hấp phụ Lượng chấthấp phụ tùy thuộc vào khả năng của từng loại chất hấp phụ và hàm lượng chấtbẩn có trong nước Phương pháp này có thể hấp phụ 58 – 95% các chất hữu cơ vàmàu Các chất hữu cơ có thể bị hấp phụ được là phenol, alkylbenzen, sunforicaxit, thuốc nhuộm và các hợp chất thơm

III.2.2.4 Tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi này dựa trên nguyên tắc: các phần tử phân tántrong nước có khả năng tụ lắng kém, nhưng có khả năng kết dính vào các bọt khínổi lean trên bề mặt nước Sau đó người ta tách các bọt khí đó ra khỏi nước Thựcchất quá trình này là tách bọt hoặc làm đặc bọt Trong một số trường hợp quátrình này cũng được dùng để tách các hóa chất hòa tan như các chất hoạt động bềmặt Quá trình này được thực hiện nhờ thổi không khí thành bọt nhỏ vào trongnước thải Các bọt khí dính các hạt lơ lửng và nổi lên trên mặt nước Khi nổi leancác bọt khí tập hợp thành một tập hợp thành các lớp bọt chứa nhiều chất bẩn.Tuyển nổi có thể đặt ở giai đoạn xử lý sơ bộ (bậc 1) trước khi sử lý cơ bản (bậc2) Bể tuyển nổi có thể thay thế cho bể lắng, trong dây chuyền nó có thể đứng

trước hoặc sau bể lắng, đồng thời có thể ở giai đoạn xử lý bổ sung hay triệt đểcấp 3 sau xử lý cơ bản.

III.2.2.5 Trao đổi ion

Thực chất của trao đổi ion là quá trình trong đó các ion trên bề mặt chấtthải rắn trao đổi ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau Cácchất này gọi là ionit (chất trao đổi ion) Chúng hoàn toàn không tan trong nước.Phương pháp này được dùng làm sạch nước nói chung trong đó có nước thải loại

ra khỏi nước các ion như kim loại: Zn, Cu, Cr, Ni, Hg, Pb, Cd, Mn, cũng như cáchợp chất có chứa asen, phosphor, xianua và cả chất phóng xạ Phương pháp nàyđược dùng phổ biến để làm mềm nước, loại ion Ca2+ và Mg3+ ra khỏi nước cứng

Các chất trao đổi ion có thể là các chất vô cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tựnhiên hoặc tổng hợp Các chất thường được sử dụng như: zeolit, đất sét, nhômsilic, silicagen, pecmutit, các chất điện lý cao phân tử, các loại nhựa tổng hợp

III.2.3 PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC

Là phương pháp xử lý nước thải nhờ vào khả năng sống và hoạt động củacác loài vi sinh vật để phân huỷ các chất hữu cơ có trong nước thải thủy sản Cácsinh vật sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinhdưỡng và tạo năng lượng Phương pháp này chủ yếu chia làm 2 loại là sinh họchiếu khí ( có mặt các loài vi sinh vật hiếu khí) và sinh học kị khí (có mặt các loài

vi sinh vật kị khí)

Phương pháp xử lý sinh học có thể ứng dụng để làm sạch hoàn toàn cácloại nước thải có chứa chất hữu cơ hoà tan hoặc phân tán nhỏ Do vậy phươngpháp này thường được áp dụng sau khi loại bỏ các loại tạp chất thô

Đây là phương pháp phổ biến và thông dụng trong các công trình xử lýnước thải vì có ưu điểm là giá thành hạ, dễ vận hành.

Các công trình đơn vị xử lý sinh học hiếu khí như: Arerotank, sinh học hiếukhí tiếp xúc ( có giá thể tiếp xúc), lọc sinh học hiếu khí, sinh học hiếu khí quay –RBC (Rotating Biological Contact)

Các công trình xử lý sinh học kỵ khí như : UASB ( Upflow AnaerobicSludge Blanket), bể lọc sinh học kỵ khí dòng chảy ngược, bể sinh học kỵ khí dòngchảy ngược có tầng lọc ( Hybrid Digester), bể kỵ khí khuấy trộn hoàn toàn…

III.2.3.1 Ao hồ hiếu khí

Ao hồ hiếu khí là loại ao hồ nông 0.3 – 0.5m có quá trình oxi hóa các chấtbẩn hữu cơ nhờ vào các vi sinh vật hiếu khí Loại ao hồ này gồm có hồ làmthoáng tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo

Hồ hiếu khí tự nhiên : oxi từ không khí dễ dàng khuyếch tán vào lớp nướcphía trên và ánh sáng mặt trời chiếu rọi, làm cho tảo phát triển, tiến hành quanghợp thải oxi Để đảm bảo ánh sáng qua nước, chiều sâu của hồ phải nhỏ thườnglà 30 – 40cm Do vậy diện tích của hồ càng lớn càng tốt Tải trọng của hồ (BOD)khoảng 250 – 300kg/ha Ngày, thời gian lưu nước từ 3 – 12 ngày

Do ao nông, diện tích lớn nên đảm bảo điều kiện hiếu khí cho toàn bộnước trong ao Nước lưu trong ao tương đối dài Hiệu quả làm sạch có thể tới 80 –95% BOD, màu nước có thể chuyển dần sang màu xanh của tảo

Hồ sục khuấy: nguồn cung cấp oxi cho vi sinh vật hiếu khí trong nước hoạtđộng là các thiết bị khuấy cơ học hoặc khí nén Nhờ vậy, mức độ hiếu khí tronghồ sẽ mạnh hơn, điều độ và độ sâu của hồ cũng nhỏ hơn tải trọng BOD của hồkhoảng 400kg/ha.ngày Thời gian lưu nước trong hồ khoảng 1 – 3 ngày có khi dàihơn

III.2.3.2 Ao hồ kị khí

Ao hồ kị khí là loại ao sâu, ít có hoặc không có điều kiện hiếu khí Các visinh vật hoạt động sống không cần oxi không khí Chúng sử dụng oxy ở dạng cáchợp chất như nitrat, sulfat…Để oxy hóa các chất hữu cơ thành các axít hữu cơ,các loại rượu và khí CH4, H2S, CO2 và nước

Ao hồ kỵ khí thường dùng để lắng và phân hủy các cặn lắng ở vùng đáy.Loại ao hồ này có thể tiếp nhận loại nước thải có độ nhiễm bẩn lớn, tải trọngBOD cao và không cần vai trò quang hợp của tảo Nước thải lưu ở hồ kỵ khíthường sinh ra mùi hôi thối khó chịu Chính vì điều này mà không nên bố trí aohồ loại này gần khu dân cư hay các nhà máy chế biến thực phẩm

Để duy trì điều kiện kỵ khí và giữ ấm nước trong hồ vào những ngày trờilạnh yêu cầu chiều sâu hồ khá lớn từ 2 – 6m

Ao hồ loại này nếu làm nên có 2 hồ vì một hoạt động một ngăn dự phòngnhững lúc nạo vét bùn

Cửa xả nước vào ao hồ phải ngập trong nước để đảm bảo phân bố nướcđồng đều trong bể, tránh tình trạng oxy theo đó mà xâm nhập vào Tùy vào từngloại nước thải mà có phương pháp chọn ao hồ xử lý cho thích hợp

III.2.3.3 Ao hồ hiếu - kị khí

Loại ao hồ này rất phổ biến trong thực tế Đó là loại kết hợp hai quá trìnhsong song: phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ hòa tan có ở trong nước và phânhủy kỵ khí cặn lắng ở vùng đáy

Đặc điểm của ao hồ này gồm có 3 vùng xét theo chiều sâu: lớp trên làvùng hiếu khí (lớp này chủ yếu là vi sinh vật hiếu khí sống và hoạt động), vùnggiữa là vùng kỵ khí tùy tiện (vi sinh vật tùy nghi hoạt động) và vùng phía đáy sâulà vùng kỵ khí (vi khuẩn lên men metan hoạt động)

Nguồn oxi cần thiết cho quá trình oxi hóa các chất hữu cơ nhiễm bẩn trongnước nhờ khuyếch tán qua mặt nước do sóng và nhờ tảo quang hợp nhờ vào ánhsáng mặt trời Nồng độ oxi hòa tan ban ngày nhiều hơn ban đêm và vùng hiếu khíchủ yếu ở lớp nuớc 1m trở xuống.

Vùng kỵ khí xảy ra ở dưới đáy hồ ở dây sinh ra các loại khí như: CH4, H2S,

H2, N2, CO2, (nhưng chủ yếu là CH4), quá trình này xảy ra nhanh hay chậm là nhờvào nhiệt độ Trong hồ thường hình thành 2 tầng phân cách nhiệt: tầng phía trêncó nhiệt độ cao hơn tầng phía dưới do tảo quang hợp tiêu thụ oxy làm cho PHchuyển sang kiềm Tạo phát triển mạnh rồi chết tự phân làm cho môi trường nướcthiếu oxy hòa tan Gây ảnh hưởng đến một số loại vi sinh vật khác

III.2.3.4 Cánh đồng tưới và bãi lọc

Việc xử lý nước thải bằng cánh đồng tưới và bãi lọc dựa trên khả năng giữcác cặn nước ở trên mặt đất, nước thấm qua đất như đi qua lọc, nhờ có oxi trongcác lỗ hổng và mao quản của lớp đất mặt , các vi sinh vật hoạt động phân hủy cáchợp chất hữu cơ nhiễm bẩn Càng sâu xuống lượng oxi hóa càng ít và quá trìnhoxi hóa các chất hữu cơ giảm xuống dần Cuối cùng đến độ sâu ở đó chỉ diễn raquá trình khử nitrát Đã xác định được quá trình oxy hóa nước thải chỉ diễn ra ởlớp đất mặt sâu tới 1.5m Vì vậy các cánh đồng tưới và bãi lọc thường được xâydựng ở những nơi có mực nước ngầm thấp hơn 1.5m so với mặt đất

Cánh đồng tưới có 2 chức năng: xử lý nước thải và tưới bón cây trồng Tùyvào từng chức năng mà cánh đồng được xử dụng cho phù hợp

Các loại nước thải của ngành thực phẩm trước khi đưa vào cánh đồng tướivà bãi lọc cần phải được xử lý sơ bộ: qua song chắn rác để loại bỏ các vật khôcứng, qua bể lắng cát loại bỏ một phần các hợp chất rắn và chất kim loại nặng,loại bỏ dầu mỡ và một phần các chất huyền phù tránh cho các lớp đất mặt bị bịt

kín làm giảm sự thoáng khí và ảnh hưởng xấu đến khả năng oxy hóa các chất bẩncủa hệ vi sinh vật.

Trong phương pháp này có gặp rất nhiều khó khăn khi xây dựng như:diệntích tưới cố định phải lớn và nhu cầu tưới đều đặn trong năm

III.2.3.5 Quá trình xử lí bằng bùn hoạt tính và vật liệu tiếp xúc

Quá trình xử lý sinh học hiếu khí bằng bùn hoạt tính được sử dụng để loạibỏ chất hữu cơ trong nước thải Quá trình này bao gồm: lọc sinh học, lọc thô, bểphản ứng nitrat hóa fixed-bed

Đây là một dạng hồ sinh học kết hợp với bể sinh học Nhưng vật liệu tiếpxúc được bố trí dọc theo chiều dài hồ tạo điều kiện cho vi khuẩn sinh trưởng trênbề mặt Ở tải trọng cao sục khí được tiến hành một phần hoặc trên toàn bộ thểtích bể Thời gian lưu nước thay đổi, giá thể sinh vật bám dính là các sợi tổng hợpkhá cứng được quấn quanh một lõi thép tráng kẽm Kích thước loại nhựa tổng hợptính từ lõi thép dài khoảng 50 -70 mm Mỗi lõi kẽm được quấn tròn có đường kínhtừ 80 -100 mm Hệ thống phân phối khí là các đá bọt hoặc các đường ống nhựadẫn khí Cột sinh học chứa đầy vật liệu bám dính là giá thể cho vi sinh vật sốngbám

Nước thải được phân bố đều trên bề mặt lớp vật liệu bằng hệ thống khuấyhoặc vòi phun Quần thể sinh vật sống bám trên giá thể tạo nên màng nhầy sinhhọc có khả năng hấp phụ và phân hủy chất hữu cơ trong nước thải Quần thể sinhvật này có thể là vi sinh vật hiếu khí Khi vi sinh vật phát triển, chiều dày ngàycàng tăng

Vi sinh vật tiêu thụ lớp ngoài hết lượng oxi khuyếch tán trước khi oxi thẩmthấu vào bên trong Vì vậy gần sát bề mặt cá thể, môi trường kị khí hình thành.Khi lớp màng dày, chất hữu cơ bị phân hủy ở lớp ngoài vi sinh sống gần bề mặt

giá thể thiếu nguồn thức ăn và mất đi khả năng bám dính Màng vi sinh tách khỏigiá thể nhiều hay ít tùy thuộc vào tải trọng chất hữu cơ và tải trọng thủy lực Tảitrọng hữu cơ ảnh hưởng đến tốc độ trao đổi chất trong màng nhầy, tải trọng thủylực ảnh hưởng đến rửa trôi màng Phương pháp này có thể sử dụng trong điềukiện hiếu khí hoặc trong kiều kiện yếm khí.

III.2.3.6 Bùn hoạt tính

Nguyên lý chung của qúa trình bùn hoạt tính là oxy hóa sinh hiếu khí vớisự tham gia của bùn hoạt tính

Trong bể Aerotenk diễn ra quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơtrong nước thải Vai trò ở đây là các vi sinh vật hiếu khí, chúng tạo thành bùnhoạt tính và nước thải tiếp xúc với nhau được tốt và liên tục, người ta khuấy trộnvới nhau bằng máy khuấy nén hoặc các thiết bị cơ giới khác Để các vi sinh vậtkhoáng hóa sống và hoạt động bình thường phải thường xuyên cung cấp oxy vàobể, oxy sẽ được sử dụng trong các quá trình sinh hóa Sự khuyếch tán tự nhiênqua mặt thoáng của nước trong bể không đảm bảo đủ lượng oxy cần thiết, vì vậyphải bổ xung lượng oxi thiếu hụt bằng phương pháp oxy nhân tạo: thổi khí nénvào hoặc tăng diện tích mặt thoáng

Trong thực tế người ta thường thổi không khí nén vào bể như vậy sẽ đồnggiải quyết tốt hai nhiệm vụ: vừa khuấy trộn bùn hoạt tính vào nước thải vừa đảmbảo chế độ oxy trong bể Bùn hoạt tính là tập hợp những vi sinh vật khoáng hóacó khả năng hấp thụ và oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải với sự có mặtcủa oxy Để bùn hoạt tính và nước thải tiếp xúc vơi nhau được tốt và liên tục,chúng có thể được khuấy trộn với nhau bằng khí nén hoặc các thiết bị cơ giớikhác Chất hữu cơ hòa tan, các chất keo phân tán nhỏ sẽ được chuyển hóa và hấpphụ vào keo tụ sinh học trên bề mặt các tế bào vi sinh vật Tiếp đó trong quá