THIẾT kế hệ THỐNG xử lý nước THẢI CHO cơ sở CHẾ BIẾN THUỶ sản CÔNG SUẤT 5 tấn sản PHẨMNGÀY

Xuất phát từ mục tiêu giảm thiểu ô nhiễm, giảm tác động đến môi trường và sức khoẻ cộng đồng từ các hoạt động sản xuất cũng như đáp ứng được nhữngyêu cầu nghiêm ngặt của Luật Bảo vệ Môi

VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO CƠ SỞ CHẾ

BIẾN THUỶ SẢN CÔNG SUẤT

ĐỒ ÁN III EV5114

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

Ngành: Kỹ thuật môi trường

1.Đầu đề thiết kế:

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở chế biến thủy sản công suất 5 tấn sản phẩm/ngày

2 Các số liệu ban đầu:

900

500 ÷ 1400

400

3 Yêu cầu dòng ra:

Đạt loại B theo tiêu chuẩn ngành: QCVN 11-2008/BTNMT

(Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp chế biến thủy sản)

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIÊP CHẾ BIẾN THỦY SẢN 1.1 Tình hình phát triển ngành chế biến thủy sản ở Việt Nam 2

1.1.1 Quá trình phát triển của ngành chế biến thủy sản 2

1.1.2 Dự báo cung – cầu thủy sản 4

1.2 Công nghệ chế biến thủy sản 4

1.2.1 Nguyên liệu 4

1.2.2 Công nghệ sản xuất 4

1.2.2.1 Công nghệ chế biến thuỷ sản đông lạnh 5

1.2.2.2 Công nghệ sản xuất đồ hộp 6

1.2.2.3 Công nghệ chế biến thuỷ sản cá khô và bột cá 7

1.3 Các chất thải phát sinh trong quá trình chế biến 8

1.3.1 Khí thải 8

1.3.2 Chất thải rắn 8

1.3.3 Nước thải 9

CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ 2.1 Một số công nghệ xử lý nước thải thuỷ sản ứng dụng Việt Nam 11

2.1.1 Phương án 1: Bể điều hoà – aeroten – bể lắng 11

2.1.2 Phương án 2: Bể UASB – anoxic – bể MBBR – bể lắng 12

2.1.3 Phương án 3: Bể điều hoà – bể lắng sơ cấp – bể UASB – bể bùn hoạt tính 14

2.2 Phân tích lựa chọn công nghệ xử lý 16

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 3.1 Xác định thành phần, tính chất của dòng thải và hiệu suất xử lý 21

3.2 Tính toán thiết kế các thông số của thiết bị chính 27

3.3 Tính toán thiết kế các thông số của thiết bị phụ 32

CHƯƠNG 4: BẢN VẼ

4.1 Bản vẽ sơ đồ dây chuyền công nghệ

4.2 Bản vẽ chi tiết bể SBR

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

SBR

TSP

Sequence Batch ReactorTấn sản phẩm

Bảng Tên các bảng Trang

biến thuỷ sản

11

nước

26

DANH MỤC CÁC HÌNH

nghiệp

8

ĐẶT VẤN ĐỀ

Xã hội luôn luôn phát triển, ngày một văn minh hơn, ngày một hiện đạihơn Đi cùng với nó là sự phát triển các ngành công nghiệp, một trong các ngànhđóng vai trò quan trọng phải rủ đến là ngành chế biển thuỷ sản Ngành chế biếnthuỷ sản đã đóng vai trì đáng kể vào sự phát triển kinh tế đất nước Đến nay vịtrí chế biến thuỷ hải sản đã được xếp vào hạng thứ 5 trong các ngành mũi nhọncủa đất nước Theo thống kê của Bộ thuỷ sản, tháng 9/2013 tổng lượng thuỷ sảnước đạt 4,5 triệu tấn (tăng 2,7% so với cùng kỳ năm 2012), trong đó sản lượngkhai thác ước đạt 2,1 triệu tấn (tăng 3,3%), sản lượng nuôi trồng đạt gần 2,4triệu tấn (tăng 2,1%) Về giá trị, ước tính 9 tháng đầu năm 2013 đạt 131.350 tỷđồng, tăng 3,4% so với cùng kỳ năm 2012 Trong đó, giá trị nuôi trồng thủy sảnước đạt 80.068 tỷ đồng và giá trị khai thác thủy sản ước đạt 51.282 tỷ đồng [1]

Tuy nhiên, bên cạnh những giá trị to lớn mà ngành chế biến thuỷ sảnmang lại thì hoạt động CBTS cũng gây ra không ít vấn đề môi trường, chủ yếuliên quan đến quá trình phát sinh chất thải rắn, lỏng, khí Trong đó, các chất thảirắn, lỏng phát sinh sau chế biến, dễ phân huỷ sinh học là nguyên nhân gây ônhiễm và tác động chủ yếu đến môi trường

Đặc tính của nước thải CBTS là có độ ô nhiễm chất hữu cơ cao do nhữngvụn cá, máu, các chất hoà tan từ nôi tạng Hàm lượng ô nhiễm các chất trongnước thải thường không ổn định và phụ thuộc nhiều vào chủng loại nguyên liệu,mặt hành và cách chế biến Tuỳ theo công nghệ chế biến mà hàm lượng COD

SS từ 80 – 600mg/l, tổng N từ 20 – 250mg/l, tổng P từ 10 – 50mg/l Ngoài ranước thải CBTS còn chứa các hoá chất như chất tẩy rửa, các tác nhân bảo quản,chất khử trùng và các chất chống oxy hoá

Hiện nay, trên thế giới công nghệ sinh học đã được áp dụng rộng rãi để xử lýnước thải, chất thải rắn Đặc biệt với những chất có khả năng phân huỷ sinh họccao

Xuất phát từ mục tiêu giảm thiểu ô nhiễm, giảm tác động đến môi trường

và sức khoẻ cộng đồng từ các hoạt động sản xuất cũng như đáp ứng được nhữngyêu cầu nghiêm ngặt của Luật Bảo vệ Môi Trường về việc thu phí nước thải.Trước những tác động trên cũng như yêu cầu về công nghệ hợp lý và giá đầu tư

phù hợp, tôi đã nhận được đề tài: “thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở

chế biển thuỷ sản công suất 5 tấn/ngày”, lưu lượng Q = 300m3/ngày

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP

CHẾ BIẾN THỦY SẢN

1.1 Tình hình phát triển ngành chế biến thủy sản ở Việt Nam

1.1.1 Quá trình phát triển của ngành chế biến thủy sản

Việt Nam có đường bờ biển dài hơn 3200 km từ Móng Cái đến Hà Tiên, vùng

Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên thuận lợi giúp Việt Nam có nhiều thế mạnh đểphát triển ngành CBTS Quá trình phát triển có thể khái quát qua 2 thời kỳ:

- Giai đoạn 1976-1989 : Thời kỳ hoạt động sản xuất của ngành CBTS ở trongtình trạng sa sút kéo dài Dạng công nghệ CBTS chủ yếu là sản xuất nước mắm

và sản phẩm khô với trình độ công nghệ thủ công, lạc hậu

- Từ năm 1990 đến nay : Công nghiệp CBTS không chỉ phát triển về số lượng

mà còn nâng cao về chất lượng với việc tăng cường đổi mới thiết bị công nghệ,

áp dụng các chương trình quản lý sản xuất nhằm đáp ứng các yêu cầu cao vềchất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm, đa dạng hóa sản phẩm

Hình 1.1: Thống kê sản lượng thủy sản đánh bắt theo năm ( nghìn tấn) [2]

40,7 % so với năm 2001 Phân theo vùng khai thác, xa bờ chiếm 49,4%, sảnlượng ven bờ chiếm 50,6% tổng sản lượng khai thác toàn quốc Sản lượng khaithác nội địa giảm, bình quân 2,5%/năm(2001-2010), sản lượng khai thác hải sản

có xu hướng tăng chậm, ở vùng biển gần bờ là 1,1%/năm và xa bờ khoảng10,3%/năm [2]

Bảng 1.2: Hiện trạng cơ cấu sản lượng khai thác hải sản theo vùng biển

Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, giá trị kim ngạch xuất khẩuthủy sản tháng 11 năm 2012 là 514 triệu USD nâng tổng giá trị xuất khẩu 11tháng năm 2012 là 5,59 tỷ USD, tăng 1,2 % so với cùng kỳ năm 2011 So vớimọi năm, kim ngạch năm 2012 tăng khá chậm Có thể nói năm 2012 là năm khókhăn của thủy sản Việt Nam [2]

1.1.2 Dự báo cung-cầu thủy sản

Bảng 1.3: Dự báo nhu cầu nguyên liệu chế biến thủy sản đến năm 2020 [2]

1.2 Công nghệ chế biến thủy sản

- Chế biến thủy sản đông lạnh

- Chế biến sản phẩm đóng hộp

- Chế biến thuỷ sản khô và chế biến bột cá

1.2.2.1 Công nghệ chế biển thủy sản đông lạnh

Hình 1.3 :Sơ đồ quy trình công nghệ CBTSĐL dạng tươi [3]

Đối với công nghệ CBTSĐL, nhu cầu sử dụng nguyên liệu thường dao động từ 1,4-3 tấn/ tấn sản phẩm đối với các loại: cá, tôm, mực, bạch tuộc Lượng nước

liên tục trong suốt quá trình chế biến sản phẩm [2]

Hình 1.4 : Sơ đồ quy trình công nghệ CBTSĐL dạng chín [2]

1.2.2.2 Công nghệ sản xuất đồ hộp

Đặc điểm của công nghệ sản xuất đồ hộp thuỷ sản là yêu cầu rất khắt khe vềnguyên liệu: phải đảm bảo độ nguyên vẹn, thuộc loại “rất tươi”, kích thướctương đối đồng đều, không được gầy và nhỏ

Hình 1.5 : Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến đồ hộp cá [2]

1.2.2.3 Công nghệ chế biến thủy sản cá khô và bột cá

Nguyên liệu là các loại cá, tôm, ruốc, mực… không được chứa nhiều mỡ và không đòi hỏi quá cao về độ tươi Quá trình phơi khô được thực hiện ngoài trời,trong trường hợp có mưa hoặc không có nắng thì có thể dùng quạt gió, bếpthan,

Hình 1.6 : Sơ đồ công nghệ chế biến thuỷ sản khô [2]

Hình 1.7 : Sơ đồ công nghệ chế biến bột các theo phương thức công nghiệp [2]

1.3 Các chất thải phát sinh trong quá trình chế biến

1.3.1 Khí thải

- Mùi hôi tanh: Được tạo ra từ quá trình phân giải, phân hủy các thànhphần hữu cơ của nguyên liệu, phế liệu thủy sản Mùi tanh của nguyên liệu tồn tạitrong suốt quá trình chế biến, tập trung ở các bộ phận tiếp nhận và xử lý sơ chếsản phẩm, khu vực chứa phế liệu, các phương tiện thu gom chất thải…

- Hơi Clorine: Tạo thành trong quá trình sử dụng nước sạch có pha hóa chấtClorine để khử trùng nguyên liệu, thiết bị, dụng cụ chế biến, nhà xưởng [2]

- Tác nhân lạnh rò rỉ: Có thể có vì trong nhà máy chế biến thủy sản sử dụngnhiều thiết bị lạnh để cấp đông, bảo quản, sản xuất nước đá Khi đó có các hơi

dụng lâu ngày, ít được bảo dưỡng [2]

- Khói thải: Phát sinh trong quá trình đốt cháy nhiên liệu của thiết bị cấpnhiệt như: lò hơi, sấy…Yếu tố ô nhiễm chủ yếu là bụi, các loại hơi khí độc như

COx, NOx,…

- Tiếng ồn: phát sinh chủ yếu từ các thiết bị động lực được sử dụng tại các

cơ sở CBTS như: bơm, quạt, máy phát điện,…

1.3.2 Chất thải rắn

Đặc điểm chung cho hầu hết các dạng công nghệ CBTS là tổn hao nguyên liệukhá lớn do tỷ lệ phần không sử dụng được (đầu, xương, vây, vẩy, nội tạng…)cho chế biến lớn Vì vậy đã tạo ra một lượng lớn các phế liệu thủy sản từ quátrình sản xuất

- Nguồn phát sinh: tập trung chủ yếu ở công đoạn xử lý nguyên liệu và chếbiến sản phẩm Tùy thuộc vào chủng loại, giá trị sử dụng nguyên liệu và mụcđích chế biến mà các phế liệu thủy sản có thể là các loại: đầu, vỏ, xương, da, nộitạng…Ngoài phế liệu thủy sản, còn có thể có các thành phần chất thải rắn khácnhư: giấy bao gói, túi PE, vỏ hộp cacton…từ đóng gói sản phẩm,…

- Đặc điểm chung của chất thải rắn:

Phế thải từ các nguyên liệu thủy sản có thành phần chủ yếu là các hợp chấthữu cơ như protein, lipit, hydratcacbon… Ngoài ra còn chứa các thành phầnkhoáng vô cơ, vi lượng như Ca, K, Na, Mg, P, S, Fe, Zn, Cu… và nước Các vụnphế liệu thủy sản dễ bị phân hủy bởi nhiều loại vi sinh vật làm phát sinh các hơikhí có mùi khó chịu, độc hại như Metan, Amoniac, Indol, Scatol,Mecaptan, gây ô nhiễm môi trường không khí và bất lợi cho sức khỏe con người [2].

- Hiện trạng quản lý chất thải rắn tại các xí nghiệp CBTS:

Hiện nay, tại hầu hết các cơ sở CBTS quy mô công nghiệp đều đã thực hiện cácgiải pháp phân loại thu gom theo đặc tính thành phần và nguồn phát sinh chấtthải rắn cho các mục đích: tận thu, tái sử dụng, đảm bảo yêu cầu an toàn vệ sinhthực phẩm hoặc điều kiện thải bỏ Phế liệu thủy sản được thu gom và định kỳđưa ra khỏi khu vực sản xuất, phân loại và đưa vào tái sử dụng hoặc đưa rangoài tránh tồn lưu gây mất vệ sinh, ô nhiễm môi trường

1.3.3 Nước thải

- Nguồn phát sinh

Nước thải sản xuất trong CBTS chiếm khoảng 85 – 90% tổng lượng nước thải

và chủ yếu được tạo ra từ các quá trình sau [2]:

Nước rửa trong công đoạn xử lý, chế biến, hoàn tất sản phẩm

Nước vệ sinh nhà xưởng, trang thiết bị, dụng cụ

Từ các thiết bị công nghệ như: nước giải nhiệt, nước ngưng

Tùy thuộc vào loại hình và trình độ công nghệ chế biến, đặc tính nguyên liệu vàyêu cầu về chất lượng sản phẩm mà nước thải từ các nguồn phát sinh có sự khácbiệt về thành phần, tính chất, lưu lượng cũng như chế độ thải nước Nước thải từchế biến sản phẩm đông lạnh, sản phẩm ăn liền, đồ hộp được tạo ra gần như liêntục từ hầu hết các công đoạn sản xuất, trong đó chủ yếu là từ xử lý nguyên liệu

và chế biến sản phẩm Nước thải từ chế biến đồ khô phần lớn tập trung ở khâu

xử lý nguyên liệu Trong chế biến mắm và bột cá, ngoài công đoạn rửa nguyênliệu còn tạo ra nhiều nước thải xả theo đợt từ vệ sinh định kỳ thiết bị máy móc.Nước thải sinh hoạt tại các cơ sở CBTS thường chiếm từ 10 – 15% tổng lượngnước thải, được phát sinh ra từ quá trình phục vụ cho nhu cầu ăn, uống, tắm, rửa,

vệ sinh… của người lao động

- Đặc điểm của nước thải CBTS

Nước thải CBTS thường chứa nhiều các thành phần hữu cơ tồn tại chủ yếu ởdạng keo, phân tán mịn, tạp chất lơ lửng tạo nên độ màu, độ đục cho dòng thải.Hàm lượng chất dinh dưỡng cao Nước thải thường có mùi khó chịu, độc hại doquá trình phân hủy sinh học Thành phần không tan và dễ lắng chủ yếu là cácmảnh vụn xương thịt, vây, vẩy… và còn có các tạp chất vô cơ như cát, sạn…Ngoài ra đối với phần lớn các nhóm sản phẩm thủy sản, trong nước thải thườngchứa các loại hóa chất khử trùng, chất tẩy rửa từ vệ sinh nhà xưởng, thiết bị

Bảng 1.4: Nồng độ ô nhiễm trung bình trong nước thải một số loại hình

CBTS(mg/l) [3]

SSmg/l

BODmg/l

CODmg/l

TNmg/l

TPmg/l

Bảng 1.5: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải tại một số nhà máy [4]

(TSP/ngày)

Nồng độ các chất ô nhiễmSS

mg/l

mg/l

CODmg/l

Nmg/

l

Pmg/l

CHƯƠNG 2 : PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ

2.1 Một số công nghệ xử lý nước thải thuỷ sản ứng dụng ở Việt Nam

2.1.1 Phương án 1: Bể điều hoà – bể aeroten – bể lắng

Nước thải nhà máy chế biến thủy sản được đặc trưng bởi hàm lượng ônhiễm chất hữu cơ và nitơ cao Nồng độ BOD ³ 1000mg/l và tổng

nước thải theo phương pháp sinh học đạt hiệu quả cao Trong quá trình tính toán

hệ thống xử lý cần phải tính đến tính không ổn định của lưu lượng và thànhphần dòng thải theo thời gian Số liệu khảo sát tại một số nhà máy chế biến thủysản tại Việt Nam về thành phần các chất ô nhiễm thể hiện ở bảng 1

Bảng 2.1: Thành phần các chất trong nước thải của nhà máy chế biến thủy sản

Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản [5]

Nước thải vàoSong chắn rác

Bể điều hòa

Bể lắng I

Bùntuầnhoàn

Sân phơi bùn

Bể lắng II

Bể tiếp xúcNước sau xử lý

 Ưu điểm: Xử lý sinh học bằng hệ thống aeroten khá đơn giản, chi

phí đầu tư không cao, quản lý và vận hành đơn giản

Xử lý được nước thải thuỷ sản có COD,BOD, hàm lượng N không cao

 Nhược điểm: Nhìn chung hầu hết hệ thống xử lý thuỷ sản không

đạt được mức B theo TCVN, nhiều hệ thống chỉ đạt mức C và thậm chí khôngđạt mức C theo TCVN

 Ứng dụng:

- Nước thải các cơ sở chế biến thủy sản chứa các thành phần chất hữu cơ và cácchất dinh dưỡng với hàm lượng cao, nếu thải ra môi trường sẽ tạo điều kiện chocác vi sinh vật phát triển mạnh, gây ô nhiễm môi trường nặng nề

- Khu vực Nam Trung bộ và Tây Nguyên là một trong những khu vực phát triểnmạnh về nuôi trồng và chế biến thủy sản, việc áp dụng công nghệ xử lý nước đạthiệu quả cao sẽ góp phần ổn định môi trường, tạo đà phát triển kinh tế và pháttriển bền vững trong khu vực

- Hệ thống này đã được ứng dụng ở nhà máy chế biến thuỷ sản ở Nha Trang,công ty cổ phần XNK Thuỷ Sản An Giang

2.1.2 Phương án 2: Bể lắng – bể điều hoà – AAO – Bể lắng

 Sơ đồ công nghệ:

Nước thải vào

Hình 2.2 : Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải thuỷ sản bằng công nghệ AAO [2]

Song chắn rác

Bể lắng

Bể điều hoà

Bể anaerobic Bùn

 Thuyết minh công nghệ AAO:

Nước thải sinh hoạt đầu vào từ các hố thu qua song chắn rác để táchrác thô Nước thải tự chả vào bể lắng sơ cấp để lắng các cặn lơ lửng sau đó đivào trạm bơm và được bơm lên bể điều hòa Sau đó, nước thải tự chảy qua phần

xử lý sinh học bằng công nghệ AAO với 3 vùng anaerobic, anoxic và oxic liênkết nhau Phần xử lý sinh học là công nghệ lõi có nhiệm vụ xử lý chất hữu cơ vàđặc biệt là N và P Tiếp tục nước thải sinh hoạt tự chảy qua bể lắng thứ cấp, quakhử trùng bằng clo trước khi thải ra sông

Rác thô tách được chứa tạm thời ở thùng chứa rồi chuyển đi bãi chôn lấp.Bùn từ bể lắng sơ cấp được đưa đến bể lên men yếm khí rồi tới bể chứa Bùnhoạt tính từ bể lắng thứ cấp được trạm bơm bùn hoạt tính bơm một phần tuầnhoàn vào bể anaerobic, còn lại được bơm đến bể lắng trọng lực rồi tới hệ thống

xử lý bùn Một phần bùn và nước thải được tuần hoàn từ bể Oxic về bể Anoxic

 Ưu điểm:

- Công nghệ xử lý có thể xử lý triệt để các hợp chất hữu cơ đặc biệt

có thể xử lý hiệu quả đồng thời các chất hữu cơ và các chất dinhdưỡng Nito và Photpho

- Hiệu suất xử lý cao hơn các công nghệ khác như công nghệ arotentruyền thống, mương oxy hóa…

- Hệ thống sinh ra ít bùn hơn

 Nhược điểm:

- Yêu cầu diện tích lớn do sử dụng nhiều bể

2.1.2 Phương án 3: Bể điều hoà – bể lắng sơ cấp – bể UASB – bể bùn hoạt

tính

 Sơ đồ công nghệ:

Hình 2.3 : Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải thuỷ sản sử dụng bể yếm khí UASB

[11]

 Thuyết minh dây chuyền công nghệ:

Nước thải từ các nguồn của nhà máy được dẫn vào mương tách mỡ, có đặcthiết bị lược rác thô, nhằm giữ lại các chất thải rắn có trong nước thải như:xương, da, cá vụn Các chất thải rắn bị giữ lại tại thiết bị lược rác được lấy định

kỳ để tái sử dụng (bán cho các nhà máy chế biến bột cá) hoặc đổ bỏ

Sau đó nước thải tự chảy vào bể tiếp nhận Từ đây nước thải được bơm chìmnước thải bơm lên thiết bị lược rác tinh tách các chất thải rắn có kích thước nhỏtrước khi tự chảy xuống bể điều hòa Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưulượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải trước khi đưa vào các côngtrình đơn vị phía sau Thiết bị thổi khí được cấp vào bể nhằm xáo trộn để tránhhiện tượng kỵ khí và giải phóng một lượng lớn chlorin dư phát sinh từ công tác

vệ sinh nhà xưởng

Nước thải từ bể điều hòa được bơm lên bể keo tụ tạo bông, Đồng thời tiếnhành châm PAC và polyme nhằm thực hiện quá trìh keo thụ tạo bông Sau đónước thải tự chảy qua hệ thống tuyể nổi, tại đây hỗn hợp khí và nước thải đượchòa trộn tạo thành các bọt mịn dưới áp suất khí quyển, các bọt khí tách ra khỏinước đồng thời kéo theo các váng dầu nổi và một số cặn lơ lửng

Lượng dầu mỡ được tách khỏi nước thải nhờ thiết bị gạt tự động được dẫn về

bể chứa bùn Bể tuyển nổi kết hợp quá trình tuyển nổi và keo tụ đạt hiệu quả loại

bỏ SS và dầu mỡ rất cao ( có thể đạt > 90% ) hiệu quả loại bỏ photpho của toàn

hệ thống cũng được cải thiện nhờ công trình này

Tiếp theo, nước thải được dẫn qua bể xử lý kỵ khí đây là công trình xử lý với

ưu điểm không sử dụng oxy, bể kị khí có khả năng tiếp nhận nước thải với nồng

độ rất cao Nước thải có nồng độ ô nhiễm cao sẽ tiếp xúc với lớp bùn kị khí vàtoàn bộ các quá trình sinh hóa sẽ diễn ra trong lớp bùn này, bao gồm quá trìnhthủy phân, acid hóa, acetate hóa và tạo thành khí methane, và các sản phẩm cuốicùng khác

Tuy nhiên, sau khi qua bể kị khí, nồng độ các chất hữu cơ và các chất khácvẫn còn cao hơn tiêu chuẩn nguồn tiếp nhận theo quy định hiện hành của phápluật nên nước thải sẽ tiếp tục được xử lý sinh học ở cấp bậc cao hơn bể sinh họcthiếu khí, bể này có chức năng xử lý hoàn thiện các hợp chất nitơ, photpho cótrong nước thải, trong bể được lắp đặt vật liệu lọc bằng nhựa PVC đặt ngậptrong nước, lớp vật liệu này có độ rỗng và diện tích tiếp xúc lớn giữ vai trò làmgiá thể cho vi sinh vật dính bám

Nước thải được phân phối từ dưới lên tiếp xúc với màng sinh vật, tại đây cáchợp chất hữu cơ, nitơ (quá trình khử Nitrate) được loại bỏ bởi lớp màng vi sinhnày Sau một thời gian, chiều dày lớp màng vi sinh vật dày lên ngăn cản oxy củakhông khí không khuếch tán vào các lớp bên trong

Do không có oxy, vi khuẩn yếm khí phát triển tạo sản phẩm phân hủy yếm

cuốn trôi Trên bề mặt vật liệu lại hình thành lớp màng mới, hiện tượng này lặp

để

Nước thải sau khi ra khỏi bể bùn hoạt tính dính bám chảy tràn qua bể lắng.Tại đây, xãy ra quá trình lắng tách pha và giữ lại phần bùn (vi sinh vật ) Bùnsau khi lắng được bơm tuần hoàn về bể thiếu khí nhằm duy trùy nồng độ vi sinhvật trong bể Phần bùn dư được bơm về bể chứa bùn.bùn được lưu trữ và đươcđịnh kỳ đơn vị có chức năng thu gom xử lý

 Ưu điểm: dây chuyền sử dụng bể yếm khí UASB nên oxi hoá được

một lượng lớn BOD, COD Thích hợp cho những khu xử lý thuỷ sản có hàmlượng cao, trọng tải lớn

 Nhược điểm: tuy oxi hoá được 1 lượng lớn chất hữu cơ nhưng không

xử lý được hàm lượng N, P trong nước thải nên không dùng trong trường hợphàm lượng N, P lớn

Ngoài ra, bể cũng dễ thay đổi pH trong quá trình vận hành ảnh hưởng đến visinh vật nên cần lưu ý đặc biệt

2.2 Phân tích lựa chọn công nghệ xử lý

- Phương án 1: Còn nhiều hạn chế do hệ thống aerotank không triệt tiêu

hiệu quả nito và photpho có trong nước thải thuỷ sản

- Phương án 2: Đây là phương án kết hợp AAO và MBBR, tuy sử lý hiệu

quả hàm lượng BOD, COD và các chất dinh dưỡng có trong nước nhưng chi phí cao và chưa áp dụng nhiều đối với ngành thuỷ sản ở Việt Nam

- Phương án 3: Sử dụng hệ thống UASB và bể bùn hoạt tính tuy có oxi hoá

được các chất hữu có nhưng không xử lý triệt để nio trong nước thải

 Phân tích thông số đầu vào.

Bảng 2.2: Đặc trưng nước thải thuỷ sản

các nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (có chất

lượng nước tương đương cột B1 và B2 của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

về chất lượng nước mặt hoặc vùng nước biển ven bờ) [7]

Từ các thông số trên ta thấy:

- Hàm lượng SS đầu vào vượt QCVN 11:2008/BTNMT (cột B) gấp 4 lần

bằng phương pháp sinh học

- Hàm lượng N, P cũng cao hơn tiêu chuẩn nên cần được xử lý trước khithải bỏ ra ngoài môi trường

- Ngoài ra còn một số lượng nhỏ dầu mỡ động vật cần được xử lý.

Máy cấp khí

Nguồn tiếp nhậnCấp

khí

Đường bùn

 Thuyết minh dây chuyền công nghệ:

Nước thải từ các công đoạn trong nhà máy được thu gom vào hệ thống cốngdẫn và đi vào trạm xử lý

Từ cống nước thải qua song chắn rác thô để loại bỏ các rác có kích thướclớn, rồi sau đó bơm vào bể điều hoà đề điều hòa lưu lượng và nồng độ, nước thải

sẽ được dẫn vào bể tuyển nổi để xử lý hàm lượng dầu mỡ có trong nước thải Tiếp đó nước thải cho qua bể SBR để tiếp tục phân hủy các chất hữu cơ, xử

lý hàm lượng nito, phốt pho có trong nước Nước thải sẽ qua bể tiếp xúc khửtrùng và được hòa trộn chung với dung dịch chlorine nhằm diệt các vi khuẩn Nước thải sau xử lý đạt QCVN 11:2008/BTNMT và được xả ra nguồn tiếpnhận Bùn được đưa vào bể nén bùn được xử lý nhằm giảm ẩm ở bể, tách nướcbằng máy ép bùn băng tải Bùn sau khi tách nước được đem đi thải bỏ

 Công nghệ SBR (Sequence Batch Reactor)

Là một biến cải trong xử lý bằng bùn hoạt tính Cũng như các hệ thống xử

lý bằng bùn hoạt tính khác, bể hoạt động trên nguyên tắc gián đoạn nên số bể tốithiểu là 2 Công nghệ SBR hoạt động trên nguyên tắc dựa vào sự phát triển hỗnhợp của vi sinh vật để xử lý nước thải Các vi sinh vật này có hiệu quả làm sạchnước thải, khử BOD, COD, hàm lượng nito trong nước thải thuỷ sản

Bể SBR thường làm việc trong một chu trình khép kín, các hoạt động trong

bể thường diễn ra theo công đoạn sau:

- Bước 1: Làm đầy nước thải (React fill phase) Dòng nước thải chảy vào

bể SBR làm cho nước thải trong bể, cùng với lượng bùn hoạt tính ở trong bểđược khuấy trộn trên toàn thể tích bể mà không cần sục khí tại giai đoạn nàythường xảy ra quá trình khử photpho hữu cơ và kiểm soát các thể sợi có trongbể

- Bước 2: Thổi khí (React phase) Lúc này, dòng nước thải không chảy vào

bể nữa, nên lưu lượng nước có trong bể là ổn định Tại đây các chất ô nhiễmđược phân huỷ bởi các vi sinh vật hiếu khí có trong bể, các chất hữu cơ được

- Bước 3: Để lắng tĩnh (Settle phase) Tại thời gian này, chất lỏng và chấtrắn được phân chia trong điều kiện thụ động lý tưởng

- Bước 4: Xả nước trong (Decant phase) Quá trình xả nước xảy ra trong

một thời gian nhất định, việc lấy nước ra khỏi bể sẽ được tính toán để quá trìnhnày không làm xáo trộn bù đã lắng trong bể.

- Bước 5: Xả bù dư (Sludge phase) Bùn sẽ được lấy ra khỏi bể thôngqua bơm hút bùn

 Các quá trình xảy ra trong bể SBR.

- Giai đoạn 3: Hô hấp nội bào

Nếu quá trình oxy hóa diễn ra đủ dài thì sau khi sử dụng hết các chất hữu cơ sẵn

có trong nước thải sẽ bắt đầu diễn ra quá trình chuyển hóa các chất ở tế bào bằngviệc oxy hóa các chất liệu của tế bào

[6]

 Ưu điểm công nghệ: Một số ưu điểm của công nghệ SBR:

- Kết cấu đơn giản và bền hơn

- Hoạt động dễ dàng và giảm đòi hỏi sức người

- Thiết kế chắc chắn

- Có thể lắp đặt từng phần và dễ dàng mở rộng thêm

- Hiệu quả xử lý chất ô nhiễm cao

- Cạnh tranh giá cài đặt và vận hành

- Khả năng khử được Nitơ va Photpho cao

- Ổn định và linh hoạt bởi thay đổi tải trọng

Chu trình SBR thông thường, không gây vướng cho các bọt khí mịn ra khỏi màng đĩa phân phối được dùng cung cấp nhu cầu oxy từ máy thổi khí cho sự sinh trưởng của vi khuẩn Tốc độ quay chậm của quạt gió và của thiết bị trộn chìm được xem như cách thay đổi luân phiên khác của thiết bị thổi khí cho quy trình SBR

C5H7NO2 + 5O2 5CO2 + NH3 + 2H2O + H

NH3 + O2 nitrosomonas

NO2-NO2- + O2 nitrobacter