TÌM HIỂU KỸ THUẬT NUÔI THÂM CANH CÁ TRA (Pangasianodon hypophthalmus Sauvage, 1878) TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN THỦY SẢN KIÊN GIANG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA THUỶ SẢN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY CADOVIMEX II VÀ THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG XỬ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA THUỶ SẢN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY CADOVIMEX II VÀ THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI THUỶ SẢN BẰNG RAU DỪA NƯỚC

KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY CADOVIMEX II

VÀ THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI THUỶ SẢN BẰNG RAU

DỪA NƯỚC (Jussiaea repens L.)

Tác giả

Nguyễn Thành Hoài

Khoá luận được đệ trình để hoàn tất yêu cầu cấp bằng Kỹ Sư Chế Biến Thủy Sản

Giáo viên hướng dẫn Th.s Trương Quang Bình

Tháng 07/2011

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên con xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến Mẹ, người đã có công lao vô cùng to lớn trong việc nuôi dưỡng và giáo dục để con có được những thành công như ngày hôm nay

Tiếp theo tôi xin gửi lời cảm ơn đến quý Thầy Cô và bạn bè, đặc biệt là giáo viên chủ nhiệm Nguyễn Thuỳ Linh và tập thể lớp DH07CT đã luôn gắn bó và hỗ trợ tôi trong suốt thời gian học tập vừa qua

Tôi xin cảm ơn Thầy Trương Quang Bình đã tậm tâm chỉ dạy để tôi hoàn tất Khoá luận này

Tôi cũng xin gửi lời cám ơn đến các anh chị và Ban Giám đốc trong Công ty Cadovimex II đã luôn giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tham quan thực tế tại công ty Đổng cảm ơn đến quý Thầy Cô trong Khoa Thuỷ sản, Thầy Cô Bộ môn, Thầy

Cô quản lý phòng thí ngiệm Khoa Thuỷ sản và Thầy Cô của Trung Tâm Công Nghệ

Và Quản Lý Môi Trường & Tài Nguyên (Cetnarm), Trường ĐH Nông Lâm Tp.HCM

đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện Khoá luận

Do thời gian thực hiện Khoá luận có hạn, bài làm còn nhiều thiếu sót, rất mong được sự lượng tình bỏ qua của quý Thầy Cô và đọc giả

Xin chân thành cám ơn!

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thành Hoài

TÓM TẮT

Đề tài “Khảo sát chất lượng nước thải của nhà máy Cadovimex II và thử

nghiệm khả năng xử lý nước thải thuỷ sản bằng rau dừa nước (Jussiaea repens L.)”

được tiến hành tại phòng thí nghiệm Khoa Thuỷ Sản, Trường Đại Học Nông Lâm Tp.HCM, thời gian từ tháng 03/2011 đến tháng 06/2011 Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 lần lặp lại

Sản phẩm cá Tra fillet đông lạnh là một mặt hàng xuất khẩu có giá trị cao và mang lại kim ngạch xuất khẩu cao cho nước ta trong nhiều năm gần đây Nhưng quá trình sản xuất sản phẩm này (từ nuôi trồng đến chế biến) sản sinh ra một lượng nước thải rất lớn và

là mối nguy hại đối với môi trường nếu không được xử lý hiệu quả, quá trình xử lý đòi hỏi chi phí khá cao, cần có những phương pháp xử lý tiết kiệm hơn

Rau dừa nước là một loài thuỷ sinh thực vật có khả năng sống và phát triển trong nhiều loại môi trường nước thải nhưng phạm vi nghiên cứu về khả năng xử lý nước thải của rau dừa nước còn hạn chế

Kết quả nghiên cứu đề tài này cho thấy Rau dừa nước có khả năng sống và phát triển tốt trong môi trường nước thải nhà máy chế biến cá Tra fillet đông lạnh và khả năng

xử lý nước thải thuỷ sản của Rau dừa nước là tốt với các chỉ tiêu phận tích sau thí nghiệm

là BOD5, COD, N tổng số đều đạt tiêu chuẩn nước thải công nghiệp cột B theo TCVN

5495 – 1995

MỤC LỤC

TRANG Trang tựa i Lời cám ơn ii Tóm tắt iii Mục lục iv Danh sách các chữ viết tắt viii

Danh sách các bảng x Danh sách các biểu đồ, sơ đồ xi

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tổng quan về ngành thuỷ sản Việt Nam 3 2.2 Tổng quan về nước thải 4 2.2.1 Vấn đề chung về nước thải 4 2.2.1.1 Khái niệm 4 2.2.1.2 Phân loại nước thải 5 2.2.2 Thành phần nước thải 7 2.2.2.1 Thành phần chất rắn trong nước thải 7 2.2.2.2.Vi sinh vật trong nước thải 10 2.2.2.3 Tính chất nước thải 13 2.2.2.4 Những thông số cơ bản đánh giá mức độ nhiễm bẩn nước thải 13 2.2.2.5 Đặc điểm của nước thải thuỷ sản 15 2.2.2.6 Xử lý nước thải 16 2.2.2.7 Một số hệ thống xử lý nước thải phổ biến 26 2.3 Tổng quan về thuỷ sinh thực vật và rau dừa nước 27

2.3.1 Thuỷ sinh thực vật 27 2.3.2 Rau dừa nước 30

Chương 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

3.1 Thời gian, địa điểm, đố tượng nghiên cứu 32 3.1.1 Thời gian, địa điểm nghiên cứu 32 3.1.2 Đối tượng nghiên cứu 32 3.2 Phương pháp nghiên cứu 33 3.3 Khảo sát nhà máy và Bố trí thí nghiệm 33 3.3.1 Khảo sát quy trình sản xuất Cá tra fillet đông lạnh - Phân tích các chỉ

tiêu đánh giá chất lượng nước thải chưa xử lý tại nhà máy Cadovimex II 33

3.3.2 Khảo sát khả năng phát triển của rau dừa nước trong môi tường nước

thải so với môi trường nước tự nhiên 34 3.3.3 Khảo sát phần trăm tăng trọng của cây Rau dừa nước trong môi trường nước thải 34 3.3.4 Khảo sát khả năng xử lý của cây Rau dừa nước theo diện tích chiếm chỗ

bề mặt 35

Chương 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN 37

4.1 Khảo sát quy trình sản xuất tại nhà máy Cadovimex II - Phân tích các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải chưa xử lý tại nhà máy Cadovimex II 37 4.1.1 Khảo sát quy trình sản xuất tại nhà máy Cadovimex II 37 4.1.2 Chất lượng nước thải chưa xừ lý tại nhà máy Cadovimex II 46 4.2 Khảo sát khả năng phát triển của rau dừa nước trong môi tường nước

thải so với môi trường nước tự nhiên 48 4.3 Khảo sát phần trăm tăng trọng của Rau dừa nước trong môi trường nước thải nhà máy chế biến ca Tra fillet đông lạnh 49 4.4 Khảo sát khả năng xử lý nước thải của Rau dừa nước theo diện tích

chiếm chỗ bề mặt 51

4.5 Đề xuất áp dụng khả năng xử lý nước thải của Rau dừa nước trong thực tế 55

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

NTSH Nước thải sinh hoạt

DO Dissolved Oxygen

BOD Biochemical Oxygen Demand

COD Chemical Oxygen Demand

TS Total solid

NT Nghiệm thức

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

NTCN Nước thải công nghiệp

SXNN Sản xuất nông nghiệp

XLNT Xử lý nước thải

N Nitơ

P Photpho

Hình 3.1: Nguồn nước thải tại nhà máy Cadovimex II 33

Hình 4.1: Hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy Cadovimex II 47

Hình 4.2: So sánh sự tăng trưởng của Rau dừa nước trong hai môi trường 49

DANH SÁCH CÁC BẢNG

TRANG

Bảng 2.1: Nhu cầu cấp nước và lượng nước thải một số ngành công nghiệp 6

Bảng 2.2: Các loại chất thải và các nguồn thải chính 7

Bảng 2.3: Các chất ô nhiễm quan trọng cần chú ý đến trong quá trình xử lý

nước khảo sát theo diện tích chiếm chỗ bề mặt 51

Bảng 4.8: Kết quả phân tích chỉ tiêu N tổng số 54

DANH SÁCH CÁC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ

TRANG

Sơ đồ 4.1: Quy trình sản xuất của nhà máy Cadovimex II 37

Biểu đồ 4.1: Tăng trọng của rau dừa sau thí nghiệm 50 Biểu đồ 4.2: Hiệu quả xử lý nước thải thuỷ sản của rau dừa nước 51 Biểu đồ 4.3: Hiệu quả xử lý của rau dừa đối với chỉ tiêu BOD 52

Biểu đồ 4.4: Hiệu quả xử lý của rau dừa đối với chỉ tiêu COD 53

Biểu đồ 4.5: Hiệu quả xử lý của rau dừa đối với chỉ tiêu N tổng số 54

Chương 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Hiện nay, cá Tra là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực của thuỷ sản Viêt

Nam Cá Tra được chế biến dưới nhiều hình thức khác nhau như cá Tra nguyên con, cá

Tra cắt khoanh, cá Tra quết, cá Tra fillet Trong đó sản phẩm cá Tra fillet là mặt hàng

xuất khẩu có giá trị và khối lượng lớn nhất và ngày càng nổi tiếng trên thế giới, ngay

cả tại thị trường khó tính bậc nhất là Mỹ và châu Âu Cùng với đó, ngày càng có nhiều

doanh nghiệp tham gia vào lĩnh vực chế biến cá Tra fillet xuất khẩu, nhiều vùng nuôi

nguyên liệu được mở ra, đặc biệt là khu vực Đồng bằng sông Cửu Long với nhiều nhà

máy chế biến và những vùng nuôi nguyên liệu với quy mô công nghiệp Tuy nhiên, đi

cùng với những lợi ích của cá Tra, môi trường nhiều nơi phải đối mặt với một lượng

lớn nước thải đổ ra từ các quy trình sản xuất Nhiều nhà máy ý thức được vấn đề đó đã

xây dựng hệ thống xử lý nước thải ra từ quá trình sản xuất của nhà máy mình Nhưng

bất kỳ một mô hình xử lý nào cũng đều phải đối mặt với một lượng lớn nước thải từ

quá trình sản xuất và chi phí để vận hành hệ thống xử lý là không nhỏ Do đó, vấn đề

cấp thiết đặt ra là làm sao giảm thiểu được lượng nước thải tại nguồn (lượng nước thải

trong quá trình sản xuất), cùng với đó là tìm ra phương pháp xử lý nước thải tiết kiệm

chi phí hơn trong những giai đoạn nhà máy chạy không hết công suất khi thiếu hụt

nguyên liệu hay khi không có đơn đặt hàng

Vì những lý do cấp thiết đó, được sự đồng ý của Khoa Thuỷ sản, trường Đại học

Nông Lâm Tp.HCM, chúng tôi tiến hành đề tài “Khảo sát chất lượng nước thải của

n hààh máy Cadovimex II và thử nghiệm khả năng xử lý nước thải thuỷ sản bằng

rRau dừa nước (Jussiaea repens L.)”

1.2 Mục tiêu đề tài

Formatted Formatted: Left

Tiến hành phân tích thành phần và chất lượng nước thải của quy trình sản xuất

cá Tra fillet đông lạnh của Công ty Cadovimex II tại Lô C mở rộng, khu Công nghiệp

Sađéc, Đồng Tháp

Đề xuất giảm thiểu tại nguồn giúp giảm áp lực xả thải và giảm chi phí xử lý

nước thải

Nghiên cứu thử nghiệm khả năng xử lý nước thải thuỷ sản của cây rRau dừa

nước (Jussiaea repens L.)

Formatted: Font: 13 pt, Not Bold, Not All caps Formatted: Justified, Indent: Left: 0"

đó là đường bờ biển dài hơn 3.260km và vùng biển đặc biển kinh tế gần 1 triệu km2 Với những ưu đãi từ thiên nhiên đó, ngành thuỷ sản Việt Nam có nhiều thuận lợi để phát triển

Năm 1981, với sự ra đời của Công ty xuất nhập khẩu thuỷ sản Seaprodex Việt Nam, ngành đã chủ động đề xuất và được nhà nước cho phép áp dụng thử nghiệm cơ chế gắn sản xuất với thị trường, được gọi là cơ chế “tự cân đối, tự trang trải” Ngành thuỷ sản đã vận dụng sáng tạo, có hiệu quả cơ chế này mà tiêu biểu là thành công của

mô hình Seaprodex lúc đó Việc áp dụng thành công cơ chế mới gắn sản xuất với thị trường đã tạo ra bước ngoặt quyết định cho sự phát triển của kinh tế thuỷ sản, mở đường cho sự tăng trưởng liên tục gần 30 năm qua

Qua thành công bước đầu của cơ chế mới, năm 1993, Hội nghị Ban Chấp hành Trung ương Đảng lần thứ 5 khoá VII đã xác định xây dựng thuỷ sản thành ngành kinh

tế mũi nhọn

Triển khai thực hiện Nghị quyết của Ban Chấp hành Trung ương Đảng và Nhà nước, phát huy các nguồn lực, đổi mới để phát triển, trong xu thế mở cửa và hội nhập đất nước, ngành luôn coi xuất khẩu là động lực và ưu tiên đầu tư cho lĩnh vực này Thế mạnh của nghề cá được phát triển mạnh qua các mô hình kinh tế ngoài quốc doanh, thu hút các thành phần kinh tế đầu tư để phát triển Việc ngành thuỷ sản chú trọng đầu

tư ngày một nhiều hơn và đúng hướng đã hình thành tiền đề quan trọng cho sự phát triển kinh tế thuỷ sản, tạo nên sự chuyển biến mạnh mẽ trong sản xuất kinh doanh, nâng cao năng lực, mở rộng quy mô sản xuất, kinh doanh, tạo ra nhiều việc làm và tăng thu nhập cho lao động nghề cá cả nước, tạo nguồn thu lớn cho ngân sách Nhà

nước Thời kỳ này, trong chiến lược phát triển của ngành, các lĩnh vực khai thác và nuôi trồng thuỷ sản được định hướng phát triển phục vụ xuất khẩu Ngành đã chủ động

đi trước trong hội nhập quốc tế, đẩy mạnh việc áp dụng khoa học công nghệ tiên tiến vào sản xuất, gắn sản xuất nguyên liệu với chế biến, xúc tiến thương mại, mở rộng thị trường xuất khẩu Đặc biệt, từ giữa những năm 1990 đã tập trung đổi mới phương thức quản lý chất lượng và an toàn sản phẩm, tiếp cận để đáp ứng những đòi hỏi cao nhất về lĩnh vực này của các thị trường lớn, nhờ đó đứng vững được trên các thị trường thuỷ sản lớn nhất trên thế giới như Mỹ, Nhật Bản, Châu Âu Từ các giải pháp đúng đắn

đó, trong những năm cuối thế kỷ XX, ngành thuỷ sản đã thu được những kết quả quan trọng Đến năm 2000, tổng sản lượng thuỷ sản đã vượt qua mức 2 triệu tấn, giá trị kim ngạch xuất khẩu 1,475 tỷ USD, đến năm 2002 xuất khẩu thuỷ sản vượt qua mốc 2 tỷ USD (đạt 2,014 tỷ USD) Năm 2005, ngành thuỷ sản bằng sự nỗ lực phấn đấu liên tục, vượt qua những khó khăn khách quan và chủ quan, đã hoàn thành rất tốt các chỉ tiêu

kế hoạch cơ bản mà ngành đã xây dựng và được Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ IX ghi nhận trong kế hoạch kinh tế - xã hội giai đoạn 2001 - 2005: Tổng sản lượng đạt 3,43 triệu tấn, tăng 9,24 % so với năm 2004 Kim ngạch xuất khẩu đạt 2,74 tỉ USD, đi qua mốc 2,5 tỉ USD, tăng 13 % so với năm 2004 và bằng 185 % so với năm 2000 Tính chung năm năm 2001 - 2005, tổng giá trị kim ngạch xuất khẩu thuỷ sản đạt trên

11 tỉ USD, chiếm khoảng 9 % tổng giá trị xuất khẩu của cả nước Đặc biệt cơ cấu sản phẩm của kinh tế thuỷ sản cũng được thay đổi mạnh mẽ theo hướng tăng tỷ trọng nuôi trồng, tăng tỷ trọng sản phẩm có giá trị cao, đặc biệt là sản phẩm xuất khẩu

2.2 Tổng quan về nước thải

2.2.1 Vấn đề chung về nước thải

2.2.1.1 Khái niệm

Tất cả các hoạt động sinh hoạt và sản xuất trong xã hội đều tạo ra các chất thải-

có thể là ở thể khí, thể lỏng hay thể rắn Chất thải lỏng hay nước thải được định nghĩa như một dạng hoà tan hay trộn lẫn giữa nước (nước sử dụng, nước mưa, nước mặt, nước ngầm ) và chất thải từ sinh hoạt trong cộng đồng cư dân, các khu vực sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, thương mại,giao thông vận tải, nông nghiệp Ở

đây cần hiểu là sự ô nhiễm nước xảy ra khi các chất nguy hại xâm nhập vào nước lớn hơn khả năng tự làm sạch của chính bản thân nguồn nước

Nước thải chưa xử lý là nguồn tích luỹ các chất độc hại lâu dài cho con người

và các sinh vật khác Sự phân huỷ các chất hữu cơ trong nước thải có thể tạo ra các chất khí nặng mùi gây ô nhiễm nguồn không khí và có thể gây độc hại cho con người Thông thường nước thải chưa xử lý là nguyên nhân gây bệnh do nó chứa các loại độc chất phức tạp hoặc mang các chất dinh dưỡng thuận lợi cho sự phát triển của các loại

vi khuẩn, các loại thực vật thuỷ sinh nguy hại

Tại nhiều quốc gia trên thế giới, việc đòi hỏi phải kiểm soát và xử lý nguồn nước thải đã trở thành luật lệ bắt buộc Hầu hết các ngành sản xuất đều có các tài liệu chỉ dẫn về tiêu chuẩn làm sạch nước thải

2.2.1.2 Phân loại nước thải

Dựa vào nguồn gốc phát sinh, nước thải được phân thành các nhóm như sau:

 Nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt là nước đã được dùng cho các mục đích ăn uống, tắm rửa,

vệ sinh của các khu dân cư, công trình công cộng, cơ sở dịch vụ Như vậy, NTSH được hình thành trong quá trình sinh hoạt của con người Một số các hoạt động dịch vụ hoặc công cộng như bệnh viện, trường học, nhà ăn cũng tạo ra nước thải có thành phần và tính chất tương tự như NTSH (Nguyễn Thị Hường, 2010)

Đặc trưng của NTSH là hàm lượng chất hữu cơ cao (55 – 65 % tổng lượng chất bẩn), chứa nhiều vi sinh vật, có cả vi sinh vật gây bệnh, vi khuẩn phân huỷ chất hữu cơ cần thiết cho quá trình chuyển hoá chất bẩn trong nước thải

NTSH giàu chất hữu cơ, chất dinh dưỡng là nguồn gốc để các loại vi khuẩn (kể

cả vi khuẩn gây bệnh) phát triển là một trong những nguồn ô nhiễm chính đối với môi trường nước NTSH có thành phần giống nhau ở các đô thị nhưng khác về hàm lượng, phương pháp xử lý giống nhau và xử lý sinh học được ưu tiên lựa chọn

 Nước thải công nghiệp

Trong các xí nghiệp công nghiệp thường tạo ra 3 loại nước thải:

- Nước được sử dụng như nguyên liệu sản xuất, giải nhiệt, làm sạch bụi và khói thải

- Nước được sử dụng vệ sinh công nghiệp, nhu cầu tắm rửa, ăn uống, vệ sinh của công nhân Đây cũng chính là một loại NTSH trong xí nghiệp công nghiệp

- Nước mưa chảy tràn

Nhu cầu về nước cấp và lượng nước thải sản xuất phụ thuộc vào: loại hình, công nghệ sản xuất, loại và thành phần nguyên vật liệu, công suất nhà máy Công nghệ sản xuất ảnh hưởng lớn đến lượng nước tiêu thụ, lượng nước thải tạo thành, chế

độ xả thải và thành phần tính chất nước thải Áp dụng công nghệ tiên tiến và trang thiết bị càng hiện đại, lượng nước sử dụng sẽ giảm rất nhiều

Bảng 2.1: Nhu cầu cấp nước và lượng nước thải một số ngành công nghiệp

(Nguồn Nguyễn Thị Hường, 2010)

nghiệp khó khăn hơn, mức độ ô nhiễm phức tạp hơn so với NTSH

NT sản xuất chứa nhiều chất bẩn khác nhau về cả số lượng lẫn thành phần do

đó không thể có tiêu chuẩn về các chỉ tiêu, thành phần hoá lý cho một loại nước thải nào được

 Nước mưa và nước thấm chảy vào hệ thống cống rãnh

Nước mưa sau khi rơi xuống, chảy trên bề mặt các đường phố, các khu dân cư hay khu công nghiệp bị nhiễm bẩn và trở thành nước thải (Hoàng Đức Liên và - Tống Ngọc Tuấn, 2003)

Bảng 2.2: Các loại chất thải và các nguồn thải chính

Loại chất thải Từ cống rãnh, kênh thoát Từ các nguồn chảy tràn

2.2.2.1 Thành phần chất rắn trong nước thải

Chất rắn trong nước thải bao gồm các chất rắn lơ lửng, chất rắn có khả năng lắng, các hạt keo và chất rắn hòa tan Tổng các chất rắn trong nước thải là phần còn lại sau khi đã cho nước thải bay hơi hoàn toàn ở nhiệt độ từ 103 -105 0C Các chất bay hơi

ở nhiệt độ này không được coi là chất rắn Tổng các chất rắn được biểu thị bằng đơn vị

mg/ l

Tổng các chất rắn có thể chia ra làm hai thành phần: chất rắn lơ lửng (có thể lọc

được) và chất rắn hòa tan (không lọc được)

Chất rắn lơ lửng là các hạt nhỏ (hữu cơ hoặc vô cơ) trong nước thải Khi vận

tốc của dòng chảy bị giảm xuống (do nó chảy vào các hồ chứa lớn), phần lớn các chất

rắn lơ lửng sẽ bị lắng xuống đáy hồ, những hạt không lắng được sẽ tạo thành độ đục

của nước Các chất lơ lửng hữu cơ sẽ tiêu thụ oxy để phân hủy làm giảm DO của

nguồn nước

Hàm lượng chất rắn lơ lửng phụ thuộc chủ yếu vào lượng nước sử dụng hàng

ngày của xí nghiệp, hộ dân… Lượng nước tiêu thụ càng lớn thì hàm lượng các chất rắn

lơ lửng nói riêng và các chất gây ô nhiễm nói chung càng nhỏ và ngược lại Tùy theo

kích thước hạt, trọng lượng riêng của chúng, tốc độ dòng chảy và các tác nhân hóa học

mà các chất lơ lửng có thể lắng xuống đáy, nổi lên mặt nước hoặc ở trạng thái lơ lửng

Các chất rắn hoà tan (không lọc được) bao gồm các hạt keo và các chất hoà tan

Các hạt keo có kích thước từ 0,001 - - 1mm, các hạt keo này không thể loại bỏ bằng

phương pháp lắng cơ học Các chất hoà tan có thể là phân tử hoặc ion của chất hữu cơ

hay vô cơ

Ngoài các chất lắng được, trong nước thải còn chứa các tạp chất nổi trọng

lượng riêng nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước

Biểu thị các dạng chất bẩn trong nước thải ở các kích thước khác nhau, được

chia làm 3 nhóm (Nguyễn Ngọc Anh Khoa, 2007):

 Nhóm 1: gồm các chất không tan trong nước thải ở dạng vô cơ (vải, giấy,

cành lá cây, sạn, sỏi, cát, da, lông…), dạng lơ lửng ( > 10-1 mm), và ở dạng huyền

phù, nhũ tương, bọt ( từ 10-1 - 10-4 mm)

 Nhóm 2: gồm các chất bẩn dạng keo ( từ 10-4 - 10-6 mm)

 Nhóm 3: gồm các chất bẩn ở dạng hoà tan ( < 10-6 mm), chúng có thể ở dạng

ion hay phân tử

Formatted: Space Before: 6 pt, After: 6 pt

Bảng 2.3: Các chất ô nhiễm quan trọng cần chú ý đến trong quá trình xử lý nước thải

-Các chất rắn lơ lửng -Tạo nên bùn lắng và môi trường yếm khí khi nước thải chưa xử lý được thải vào môi trường

-Các chất hữu cơ có thể phân -Bao gồm chủ yếu là carbonhydrate, protein và chất huỷ bằng con đường sinh học béo Thường được đo bằng chỉ tiêu BOD và COD

Nếu được thải thẳng vào nguồn nước, quá trình

nguồn nước

-Các dưỡng chất -N và P cần thiết cho sự phát triển của các sinh vật,

số lượng lớn trên mặt đất, nó có thể làm ô nhiễm nguồn nước ngầm

-Các chất ô nhiễm nguy hại -Các hợp chất vô cơ hay hữu cơ nguy hại có thể

gây ra ung thư, biến dị, thai dị dạng hoặc ngộ độc

cấp tính

-Các chất hữu cơ khó phân -Không thể xử lý được bằng các biện pháp thông huỷ thường, ví dụ như các nông dược, phenols, v.v…

(Nguồn Lê Hoàng Việt, 2007?)

2.2.2.2 Vi sinh vật trong nước thải

Các vi sinh vật hiện diện trong nước thải bao gồm các vi khuẩn, virus, nấm, tảo, nguyên sinh động vật

 Các vi khuẩn

Trong nước thải có thể chia làm 4 nhóm lớn: nhóm hình cầu (cocci) có đường

kính khoảng 1  3 m; nhóm hình que (bacilli) có chiều rộng khoảng 0,3  1,5 m chiều dài khoảng 1  10 m (điển hình cho nhóm này là vi khuẩn E coli có chiều rộng 0,5 m chiều dài 2 m); nhóm vi khuẩn hình que cong và xoắn ốc, vi khuẩn hình que cong có chiều rộng khoảng 0,6  1 m và chiều dài khoảng 2  6 m; trong khi vi khuẩn hình xoắn ốc có chiều dài có thể lên đến 50 m; nhóm vi khuẩn hình sợi có chiều dài khoảng 100 m hoặc dài hơn Các vi khuẩn có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ trong tự nhiên cũng như trong các bể xử lý Do đó, đặc điểm, chức năng của nó phải được tìm hiểu kỹ Ngoài ra các vi khuẩn còn có khả năng gây bệnh và được sử dụng làm thông số chỉ thị cho việc ô nhiễm nguồn nước bởi phân

Theo phương thức sống, các loại vi khuẩn trong nước thải được chia ra hai

dạang là: Vi khuẩn ký sinh (Paracitic bacteria) và Vi khuẩn hoại sinh (Saprophytic

bacteria)

- Vi khuẩn ký sinh: là vi khuẩn sống bám vào vật chủ, thức ăn của chúng là

thức ăn đã được đồng hoá, chúng thường sống trong đường ruột của người và động vật, đi vào nước thải theo phân và nước tiểu Vi khuẩn ký sinh có nhiều loại là vi khuẩn gây bệnh

- Vi khuẩn hoại sinh: vi khuẩn hoại sinh phân huỷ chất hữu cơ làm chất dinh

dưỡng để sống và sinh sản rồi thải ra các chất gồm cặn hữu cơ có cấu tạo đơn giản và cặn vô cơ Nếu không có hoạt động sống và sinh sản của vi khuẩn hoại sinh, quá trình phân huỷ sẽ không xảy ra Có nhiều loài vi khuẩn hoại sinh, mỗi loài đóng một vai trò đặc biệt trong một công đoạn của quá trình phân huỷ hoàn toàn cặn hữu cơ có trong nước thải

Tất cả các vi khuẩn ký sinh hay hoại sinh đều cần có thức ăn và oxy để đồng hoá Vì vậy chúng được phân loại như sau:

- Vi khuẩn hiếu khí: cần oxy để sinh trưởng và phát triển Quá trình phân huỷ

của chúng gọi là quá trình phân huỷ hiếu khí

- Vi khuẩn kỵ khí: vi khuẩn không thể tồn tại trong môi trường có oxy Chúng

lấy oxy cần cho sự đồng hoá từ các hợp chất hữu cô và vô cơ có chứa oxy trong quá trình phân huỷ các hợp chất này Quá trình phân huỷ của chúng gọi là quá trình phân huỷ yếm khí thường tạo mùi khó chịu

- Vi khuẩn tuỳ nghi: loại vi khuẩn này có thể sống trong môi trường có hay

không có oxy

Khi duy trì các điều kiện môi trường: thức ăn, nhiệt độ, pH, oxygen… thích hợp thì vi khuẩn sẽ phát triển tốt và hoạt động phân huỷ chất hữu cơ sẽ diễn ra mạnh mẽ

 Nấm: có cấu tạo cơ thể đa bào, sống hiếu khí, không quang hợp và là loài

hóa dị dưỡng Chúng lấy dưỡng chất từ các chất hữu cơ trong nước thải Cùng với vi khuẩn, nấm chịu trách nhiệm phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải Về mặt sinh thái học nấm có hai ưu điểm so với vi khuẩn: nấm có thể phát triển trong điều kiện ẩm độ và pH thấp, kKhông có sự hiện diện của nấm, chu trình carbon sẽ chậm lại và các chất thải hữu cơ sẽ tích tụ trong môi trường

 Tảo: gây ảnh hưởng bất lợi cho các nguồn nước mặt vì ở điều kiện thích hợp

nó sẽ phát triển nhanh bao phủ bề mặt ao hồ và các dòng nước gây nên hiện tượng “tảo

nở hoa” Sự hiện diện của tảo làm giảm giá trị của nguồn nước sử dụng cho mục đích cấp nước bởi vì chúng tạo nên mùi và vị

 Nguyên sinh động vật: có cấu tạo cơ thể đơn bào, hầu hết sống hiếu khí

hoặc yếm khí không bắt buộc chỉ có một số loài sống yếm khí Các nguyên sinh động

vật quan trọng trong quá trình xử lý nước thải bao gồm các loài Amoeba spp, Flagellate spp và Ciliate spp Các nguyên sinh động vật này ăn các vi khuẩn và các vi sinh vật khác do đó, nó đóng vai trò quan trọng trong việc cân bằng hệ vi sinh vật trong các hệ thống xử lý sinh học Một số nguyên sinh động vật gây bệnh cho người

như Giardalamblia spp và Cryptosporium spp

 Virus: là các loài ký sinh bắt buộc, các loại virus phóng thích ra trong phân

người có khả năng lây truyền bệnh rất cao Một số loài virus có khả năng sống đến 41 ngày trong nước và nước thải ở 20 0C và 6 ngày trong nước sông bình thường

Nước thải có chứa một lượng khá lớn các sinh vật gây bệnh bao gồm vi khuẩn, virus, nguyên sinh động vật và các loại trùng Nguồn gốc chủ yếu là trong phân người

và gia súc

 Các vi sinh vật chỉ thị việc nhiễm bẩn nguồn nước bởi phân

 Coliforms và Fecal Coliforms: Coliform là các vi khuẩn hình que gram âm,

có khả năng lên men lactose để sinh gas ở nhiệt độ 35 ± 0,5 0C, Coliforms có khả năng

sống ngoài đường ruột của động vật (tự nhiên), đặt biệt trong môi trường khí hậu

nóng Nhóm vi khuẩn coliform chủ yếu bao gồm các giống như Citrobacter,

Enterobacter, Escherichia, Klebsiella và cả Fecal coliforms (trong đó E cColi là loài

thường dùng để chỉ định việc ô nhiễm nguồn nước bởi phân) Chỉ tiêu tổng coliform

không thích hợp để làm chỉ tiêu chỉ thị cho việc nhiễm bẩn nguồn nước Tuy nhiên

việc xác định số lượng Coliforms phân có thể sai lệch do có một số vi sinh vật (không

có nguồn gốc từ phân) có thể phát triển ở nhiệt độ 44 0C, do đó số lượng E coli được

coi là một chỉ tiêu thích hợp nhất cho việc quản lý nguồn nước

- Fecal streptococci: nhóm này bao gồm các vi khuẩn chủ yếu sống trong

đường ruột của động vật như Streptococcus bovis và S equinus; một số loài có phân

bố rộng hơn hiện diện cả trong đường ruột của người và động vật như S faecalis và S

faecium hoặc có 2 biotype (S faecalis var liquefaciens và loại S faecalis có khả

năng thủy phân tinh bột) Các loại biotype có khả năng xuất hiện cả trong nước ô nhiễm và không ô nhiễm Việc đánh giá số lượng Fecal streptococci trong nước thải

được tiến hành thường xuyên; tuy nhiên nó có các giới hạn như có thể lẫn lộn với các biotype sống tự nhiên; F streptococci rất dễ chết đối với sự thay đổi nhiệt độ, cCác thử nghiệm vẫn khuyến khích việc sử dụng chỉ tiêu này, nhất là trong việc so sánh với

khả năng sống sót của Salmonella

- Clostridium perfringens: đây là loại vi khuẩn chỉ thị duy nhất tạo bào tử trong

môi trường yếm khí,; do đó nó được sử dụng để chỉ thị các ô nhiễm theo chu kỳ hoặc các ô nhiễm đã xảy ra trước thời điểm khảo sát do độ sống sót lâu của các bào tử Trong việc tái sử dụng nước thải chỉ tiêu này được đánh giá là rất hiệu quả, do các bào

tử của nó có khả năng sống sót tương đương với một số loại virus và trứng ký sinh trùng

Việc phát hiện, xác định từng loại vi sinh vật gây bệnh cụ thể rất khó, tốn kém thời gian và tiền bạc Do đó để phát hiện nguồn nước bị ô nhiễm bởi phân người ta

dùng các chỉ định như là sự hiện diện của Fecal Coliforms, Fecal Streptococi, Clostridium perfringens và Pseudomonas acruginosa Cũng cần phải nói thêm rằng

mối quan hệ giữa sự chết đi của các vi sinh vật chỉ thị và vi sinh vật gây bệnh chưa được thiết lập chính xác

2.2.2.3 Tính chất nước thải

 Tính chất vật lý

-Khả năng lắng đọng và nổi lên của chất bẩn

-Khả năng tạo mùi và các ảnh hưởng của mùi

-Khả năng tạo màu và các ảnh hưởng của màu

-Khả năng biến đổi nhiệt độ của nước thải

-Khả năng giữ ẩm của bùn cặn

 Tính chất hoá học

-Khả năng phản ứng giữa các chất bẩn có trong nước thải

-Khả năng phản ứng giữa các chất bẩn có trong nước thải và hoá chất thêm vào -Khả năng phân huỷ hoá học nhờ các lực cơ học và vật lý

 Tính chất sinh học

Khả năng phân huỷ sinh học các chất bẩn trong điểu kiện hiếu khí và kỵ khí, tự nhiên và nhân tạo (Nguyễn Đức Lượng và Nguyễn Thị Thuỳ Dương, 2003)

2.2.2.4 Những thông số cơ bản đánh giá mức độ nhiễm bẩn nước thải

Để đánh giá mức độ nhiễm bẩn nước thải cần dựa vào một số thông số cơ bản

so sánh với các chỉ tiêu cho phép về thành phần hoá học và sinh học đã quy định

 Oxy hoà tan (DO)

DO là lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật nước thường được tạo ra do sự hoà tan từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo Nồng

độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng 8 - 10 ppm, và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân huỷ hoá chất, sự hoạt động của thế giới thuỷ sinh, các hoạt động hoá sinh, hoá học và vật lý của nước Khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết Do vậy, DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thuỷ vực và nước thải

Phân tích chỉ số DO là một trong những chỉ tiêu quan trọng đánh giá sự ô nhiễm của nước thải và giúp ta đề ra các biện pháp xử lý thích hợp

 Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD)

BOD là lượng oxy cần thiết cho vi sinh vật sống và hoạt động để oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải

BOD là chỉ tiêu rất quan trọng và tiện dùng để chỉ mức độ nhiễm bẩn của nước thải bằng các chất hữu cơ Trị số BOD đo được cho phép tính toán lượng oxy hoà tan

cần thiết để cấp cho các phản ứng sinh hoá của vi sinh vật diễn ra trong quá trình phân huỷ hiếu khí các chất hữu cơ có trong nước thải (Nguyễn Ngọc Anh Khoa, 2007)

 Nhu cầu oxy hoá học (COD)

COD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước thải bao gồm cả vô cơ và hữu cơ

Chỉ tiêu BOD không đủ để phản ánh khả năng oxy hoá các chất hữu cơ khó bị oxy hoá và các chất vô cơ có thể bị oxy hoá trong nước thải, nhất là nước thải công nghiệp Vì vậy cần phải xác định nhu cầu oxy hoá học để oxy hoá hoàn toàn các chất bẩn có trong nước thải (Trịnh xuân Lai, 2000)

Sự khác nhau giữa hai thông số COD và BOD là: COD là lượng oxy cần để oxy hoá toàn bộ các chất hoá học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vật Do đó tỷ số COD/BOD luôn luôn lớn hơn 1 và nếu tỷ số này càng nhỏ thì xử lý sinh học càng dễ (Nguyễn Ngọc Anh Khoa, 2007)

Toàn bộ lượng oxy sử dụng cho các phản ứng trên được lấy từ oxy hoà tan trong nước (DO) Do vậy nhu cầu oxy hoá học và oxy sinh học cao sẽ làm giảm nồng

độ DO của nước, có hại cho sinh vật nước và hệ sinh thái nước nói chung Nước thải hữu cơ, nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp là các tác nhân tạo ra các giá trị BOD và COD cao của môi trường nước

 Hàm lượng Nitơ và Photpho

Hai dạng hợp chất vô cơ chính chứa nitơ có trong nước thải là nitrit và nitrat Nitrat là sản phẩm của quá trình nitrat hoá Còn nitrit là sản phẩm trung gian của quá trình nitrat hoá, nitrit là hợp chất không bền vững, dễ bị oxy hoá thành nitrat

Nếu hàm lượng các hợp chất chứa nitơ trong nước thải được thải ra môi trường

mà không qua xử lý sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng, kích thích sự phá triển nhanh chóng của rong, rêu, tảo làm ô nhiễm nguồn nước và rối loạn tính tự nhiên của hệ sinh thái nước nơi bị xả thải

- Hàm lượng photpho

Photpho cũng giống như nitơ, là dưỡng chất dinh dưỡng cho vi khuẩn sống và phát triển trong các công trình xử lý nước thải Photpho là chất dinh dưỡng quan trọng cần cho sự phát triển của thảo mộc sống trong nước Nồng độ photpho quá mức cũng gây ra hiện tượng phú dưỡng giống như nitơ (Trịnh Xuân Lai, 2000)

2.2.2.5 Đặc điểm của nước thải thuỷ sản

Nước thải chế biến thuỷ sản là nước thải được sinh ra từ các hoạt động sản xuất, sinh hoạt tại các cơ sở, xí nghiệp, công ty chế biến thuỷ hải sản Nước thải thuỷ sản thường có thành phần chủ yếu là protein và chất béo khó bị phân huỷ bởi vi sinh vật

Vì vậy các thông số chính gây ô nhiễm cần xử lý là: Dầu mỡ béo, chắn rắn lơ lửng, BOD, COD, vi khuẩn gây hại Đáng lưu ý tại các cơ sở chế biến thuỷ sản thường gây ô nhiễm mùi và nước thải trong nhiều trường hợp cũng góp phần quan trọng gây ô nhiễm mùi

Khảo sát và phân tích mẫu nước thải chưa qua hệ thống xử lý tại một số nhà máy chế biến thủy sản cho thấy hàm lượng ô nhiễm hữu cơ (BOD) cao gấp 20 đến 40 lần; hàm lượng vi sinh (coliform) vượt gấp ngàn lần và hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước (SS) vượt hơn 100 lần tiêu chuẩn nước thải công nghiệp cho phép thải vào

hệ thống xử lý nước thải của khu công nghiệpo phép thải vực nước dùng làm mục đích sinh hoạt (TCVN 5945:1995 cột BA)

Bảng 2.4: Kết quả phân tích nước thải đầu vào và so sánh với TCVN 5945:1995 cột

BA (nồng độ đầu ra sau khi qua hệ thống xử lý)

Coliform tổng MPN/ 100 ml 105 - 106 5.000

(Nguồn Sở KH-CN tỉnh Bến Tre)

Như vậy, yêu cầu đối với hệ thống xử lý nước thải thuỷ sản phải đạt được hiệu

suất loại bỏ tối thiểu 90 % chất rắn lơ lửủng, 96 – 97 % đối với COD, BOD và hơn

99% vi sinh có hại

2.2.2.6 Xử lý nước thải

2.2.2.6

 Khái quát

Để đáp ứng các yêu cầu tiêu chuẩn đầu ra của nước thải trước khi xả vào môi

trường, nước thải từ các khu dân cư, các nhà máy công nghiệp, các cơ sở, v.v… cần

phải được tiến hành xử lý đạt tiêu chuẩn

Tuỳ vào đặc trưng của từng loại nước thải mà có các phương pháp xử lý phù

hợp và hiệu quả Việc lựa chọn phương pháp và thiết kế các công trình xử lý nước thải

cần phải lưu ý một số vấn đề:

- Tính khả thi của qui trình xử lý: tính khả thi của qui trình xử lý dựa trên kinh

nghiệm, các số liệu, các ấn bản về các nghiên cứu trên mô hình và thực tế Nếu đây là

những qui trình hoàn toàn mới hoặc có các yếu tố bất thường, các nghiên cứu trên mô

hình là rất cần thiết

- Nằm trong khoảng lưu lượng có thể áp dụng được Ví dụ như các hồ ổn định

nước thải không thích hợp cho việc xử lý nước thải có lưu lượng lớn

- Có khả năng chịu được sự biến động của lưu lượng (nếu sự biến động này quá

lớn, phải sử dụng bể điều lưu)

- Đặc tính của nước thải cần xử lý (để quyết định qui trình xử lý hóa học hay

sinh học)

- Các chất có trong nước thải gây ức chế cho quá trình xử lý và không bị phân

hủy bởi quá trình xử lý

Formatted: Indent: Left: 0", First line: 0.39",

Numbered + Level: 1 + Numbering Style: 1, 2,

3, … + Start at: 1 + Alignment: Center + Aligned at: 0" + Indent at: 0.25"

- Các giới hạn do điều kiện khí hậu: nhất là nhiệt độ vì nó ảnh hưởng đến tốc

độ phản ứng của các quá trình hóa học và sinh học

- Hiệu quả của hệ thống xử lý: thường được chỉ thị bằng tính chất của nước thải đầu ra

- Các chất tạo ra sau quá trình xử lý như bùn, chất rắn, nước và khí đều phải được ước tính về số lượng Thông thường thì người ta dùng các mô hình để xác định phần này

- Xử lý bùn: việc chọn qui trình xử lý bùn nên cùng lúc với việc lựa chọn qui trình xử lý nước thải để tránh các khó khăn có thể xảy ra sau này đối với việc xử lý bùn

- Các giới hạn về môi trường: hướng gió thịnh trong năm, gần khu dân cư, xếp loại nguồn nước có thể là các yếu tố giới hạn cho việc lựa chọn hệ thống xử lý

- Các hóa chất cần sử dụng: nguồn và số lượng, các yếu tố làm ảnh hưởng đến việc tăng lượng hóa chất sử dụng và giá xử lý

- Năng lượng sử dụng: nguồn và ảnh hưởng của nó đến giá xử lý

- Nhân lực: kể cả công nhân và cán bộ kỹ thuật, cần phải tập huấn đến mức độ nào

- Vận hành và bảo trì: cần phải cung cấp các điều kiện, phụ tùng đặc biệt nào cho quá trình vận hành và bảo trì

- Độ tin cậy của hệ thống xử lý bao gồm cả trường hợp chạy quá tải hay dưới tải

- Độ phức tạp của hệ thống xử lý

- Tính tương thích với các hệ thống và thiết bị có sẵn

- Diện tích đất cần sử dụng, kể cả khu vực đệm cho hệ thống xử lý

Có thể phân loại các phương pháp xử lý nước thải theo đặc tính của quy trình

xử lý như xử lý cơ học, xử lý hoá học, xử lý sinh học Hệ thống nước thải hoàn chỉnh

có thể gồm một vài công trình đơn vị trong các công đoạn xử lý cơ học, hoá học, sinh học và xử lý bùn cặn (Trịnh Xuân Lai, 2000)

Một hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh bao gồm rất nhiều công trình đơn vị Tuỳ thuộc quy mô và yêu cầu nước thải sau xử lý như thế nào, người ta chọn quy trình

cụ thể Dây chuyền công nghệ hoàn chỉnh của một trạm xử lý hoàn chỉnh có thể chia làm 4 khối:

Khuấy trộn, pha loãng

-Ổn định cặn trong môi trường hiếu khí

Xử lý yếm khí -Bể UASB

tụ sinh học, hiệu quả xử lý có thể đạt tới 75 % theo hàm lượng chất lơ lửng và 40 – 50% theo BOD (Trịnh Xuân Lai, 2000)

Trong số các công trình xử lý cơ học có thể kể đến các đơn vị công trình bao gồm:

 Song chắn rác

Song chắn rác dùng để giữ lại các chất thải rắn có kích thước lớn trong nước thải để đảm bảo cho các thiết bị và công trình xử lý tiếp theo Kích thước tối thiểu của rác được giữ lại tùy thuộc vào khoảng cách giữa các thanh kim loại của song chắn rác

Để tránh ứ đọng rác và gây tổn thất áp lực của dòng chảy, người ta phải thường xuyên làm sạch song chắn rác bằng cách cào rác thủ công hoặc cơ giới Tốc độ nước chảy (v) qua các khe hở nằm trong khoảng 0,65 m/ s < v <1m/s

Tùy theo yêu cầu và kích thước của rác chiều rộng khe hở của các song thay đổi Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn rác được chia thành hai loại:

Song chắn rác thô: có khoảng cách giữa các thanh từ 60 - 100 mm

- Song chắn rác mịn: có khoảng cách giữa các thanh từ 10 - 25 mm

- Song chắn rác được đặt ở những kênh trước khi nước vào trạm xử lý Hai

bên tường kênh phải chừa một khe hở đủ để dễ dàng lắp đặt và thay thế song chắn

 Bể lắng cát

Bể lắng cát thường dùng để chắn giữ những hạt cặn lớn có chứa trong nước thải chủ yếu là cát Cát lắng có thể gây khó khăn cho công tác lấy cặn, làm cho các ống dẫn bùn không hoạt động được, máy bơm nhanh hỏng Xây dựng các bể lắng cát trên các trạm xử lý nước thải > 100 m3/ngày đêm là cần thiết

Theo đặc tính chuyển động của nước, bể lắng cát phân biệt thành bể lắng cát ngang nước chảy thẳng, chảy vòng; bể lắng cát đứng nước dâng từ dưới lên; bể lắng cát chảy xoắn ốc

 Bể điều hoà

Do đặc điểm công nghệ sản xuất của một số ngành công nghiệp, lưu lượng và nồng độ nước thải thường không đều theo các giờ trong ngày Sự dao động lớn về lưu lượng và nồng độ dẫn đến hậu quả xấu cho hoạt động của công trình xử lý Do đó, cần

có bể điều hoà để duy trì dòng chảy và nồng độ vào công trình xử lý một cách ổn định, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động vầ nống độ và lưu lượng của nước thải gây ra, góp phần nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học

 Bể lắng

Bể lắng dùng để tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượng riêng của nước Chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống đáy, còn chất lơ lửng 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 1

trước công trình xử lý sinh học và bể lắng đợt 2 sau công trình xử lý sinh học

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

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

- Dựa vào cấu tạo, có thể chia bể lắng thành các loại như sau: bể lắng đứng,

 Phương pháp xử lý hoá - lý

Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý là áp dụng các quá trình vật lý và hoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hoà tan nhưng không độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường Giai đoạn xử lý hoá

lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với các phương pháp cơ học, hoá học, sinh học trong công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh (Trịnh Xuân Lai, 2000) 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…

- Keo tụ và Đông tụ

Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không thể tách được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là những hạt rắn có kích thước quá nhỏ Để tách các hạt rắn đó một cách có hiệu quả bằng phương pháp lắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hổ giữa các hạt phân tán liên kết thành tập hợp các hạt, nhằm tăng vận tốc lắng của chúng Việc khử các hạt keo

rắn bằng lắng trọng lượng đòi hỏi trước hết cần trung hòa điện tích của chúng, thứ đến

là liên kết chúng với nhau

Quá trình trung hoà điện tích thường được gọi là quá trình đông tụ, còn quá

trình tạo thành các bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ

- Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tử vào

nước Khác với quá trình đông tụ, khi keo tụ thì sự kết hợp diễn ra không chỉ do tiếp

xúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị hấp phụ

trên các hạt lơ lửng

Chất keo tụ thường dùng có thể là hợp chất tự nhiên và tổng hợp chất keo tự

nhiên là tinh bột, ete, xenlulozơ, dectrin (C6H10O5)n và dioxyt silic hoạt tính

(xSiO2.yH2O)

- Đông tụ

Quá trình thuỷ phân các chất đông tụ và tạo thành các bông keo xảy ra theo

các 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 độ

tạp chất trong nước, pH

Al(OH)2Cl, Kal(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O Thường sunfat nhôm làm chất

đông tụ vì hoạt động hiệu quả pH = 5 – 7,5, tan tốt trong nước, sử dụng dạng khô hoặc

dạng dung dịch 50% và giá thành tương đối rẻ

Các muối sắt được dùng làm chất đông tụ: Fe(SO3).2H2O, Fe(SO4)3.3H2O,

FeSO4.7H2O và FeCl3

Formatted: Indent: First line: 0.58"

- Tuyển nổi

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 khỏi pha lỏng Trong xử lý nước thải, tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học Ưu điểm cơ bản của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ hoặc nhẹ, lắng chậm, trong một thời gian ngắn Khi các hạt đã nổi lên

bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng công cụbộ phận vớt bọt

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

 Phương pháp xử lý sinh học

Phương pháp xử lí sinh học là sử dụng khả năng sống, hoạt động của vi sinh vật (có trong nước thải hoặc được bổ sung vào nước thải) để phân huỷ các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải Các vi sinh vật sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng Trong quá trình sinh dưỡngdinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản, vì thế sinh khối của chúng được tăng lên Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh 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 loại nước thải chứa chất hữu cơ hoà tan hoặc phân tán nhỏ Do vậy phương pháp này 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 hoà tan

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

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

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

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

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

- Hồ sinh vật

Hồ sinh vật là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, còn gọi là hồ oxy hoá, hồ ổn định nước thải… xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học Trong hồ sinh vật diễn ra quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ nhờ các loài vi khuẩn, tảo và các loại thủy sinh vật khác, tương tự như quá trình làm sạch nguồn nước mặt Vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra từ rêu tảo trong quá trình quang hợp cũng như oxy từ không khí để oxy hoá các chất hữu cơ, rong tảo lại tiêu thụ CO2, photphat và nitrat amon sinh

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

- Cánh đồng tưới - Cánh đồng lọc

Cánh đồng tưới là những khoảng đất canh tác, có thể tiếp nhận và xử lý nước thải Xử lý trong điều kiện này diễn ra dưới tác dụng của vi sinh vật, ánh sáng mặt trời, không khí và dưới ảnh hưởng của các hoạt động sống thực vật, chất thải bị hấp thụ và giữ lại trong đất, sau đó các loại vi khuẩn có sẵn trong đất sẽ phân huỷ chúng thành các chất đơn giản để cây trồng hấp thụ Nước thải sau khi ngấm vào đất, một phần được cây trồng sử dụng; phần còn lại chảy vào hệ thống tiêu nước ra sông hoặc bổ sung cho nước nguồn

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

- Bể lọc sinh học

Bể lọc sinh học là công trình nhân tạo, trong đó nước thải được lọc qua vật liệu

rắn có bao bọc một lớp màng vi sinh vật

Quá trình oxy hóa chất thải trong bể lọc sinh học diễn ra giống như trên cánh

đồng lọc nhưng với cường độ lớn hơn nhiều

- Bể hiếu khí bùn hoạt tính – Bể Aerotank

Là bể chứa hỗn 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 vi sinh

vật oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải

Khi ở trong bể, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho các vi

khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính Số

lượng bùn hoạt tính sinh ra trong thời 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 đã lắng xuống đáy ở bể lắng đợt 2, bằng cách tuần

hoàn bùn về bể Aerotank để đảm bảo nồng độ vi sinh vật trong bể Phần bùn hoạt tính

dư được đưa về bể nén bùn hoặc các công trình xử lý bùn cặn khác để xử lý Bể

Aerotank hoạt động phải có hệ thống cung cấp khí đầy đủ và liên tục

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

-

Quá trình xử lý sinh học kỵ khí

Quá trình phân hủy kỵ khí là quá trình phân hủy sinh học các chất hữu cơ có

trong nước thải trong điều kiện không có oxy để tạo ra sản phẩm cuối cùng là khí CH4

và CO2 (trường hợp nước thải không chứa NO3- và SO42-) Cơ chế của quá trình này

đến nay vẫn chưa được biết đến một cách đầy đủ và chính xác

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 chất

bẩn hữu cơ được tiêu thụ ở đó

Formatted: Indent: Left: 0", First line: 0.69",

Bulleted + Level: 1 + Aligned at: 0.25" + Indent at: 0.5"

Các bọt khí methane và carbonic nổi lên trên được thu bằng các chụp khí để

Quá trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo có thể đạt mức hoàn toàn (xử

lý sinh học hoàn toàn) với BOD giảm tới 90 – 95 % và không hoàn toàn với BOD giảm tới 40 – 80 % Tuy nhiên, quá trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo không loại trừ triệt để các loại vi khuẩn, nhất là vi khuẩn gây bệnh Do đó sau giai đoạn xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo cần thực hiện giai đoạn khử trùng nước thải trước khi xả vào nguồn

lý chúng trước khi thải ra môi trường

Nhiệm vụ của xử lý cặn là làm giảm thể tích và độ ẩm của cặn, ổn định cặn, khử trùng và sử dụng lại cặn cho những mục đích khác nhau Các phương pháp thường dùng là phơi, sấy, li tâm, nén, lọc…

2.2.2.7 Một số hệ thống xử lý nước thải phổ biến

Có rất nhiều phương pháp cũng như quy trình xử lý nước thải, tuỳ theo tính chất, lưu lượng, yêu cầu chất lượng nước thải sau xử lý, tính kinh tế… mà người ta lựa cách xử lý cho phù hợp và hiệu quả Dưới đây là sơ đồ một số quy trình xử lý nước thải phổ biến hiện nay:

Hình 2.1: Hệ thống xử lý nước thải các nhà máy công nghiệp

Hình 2.2: Sơ đồ quy trình xử lý nước thải trong nhà máy chế biến Cá tra đông lạnh 2.3 Tổng quan về thuỷ sinh thực vật và cây rR au dừa nước

2.3.1 Thuỷ sinh thực vật

Thủy sinh thực vật là các loài thực vật sinh trưởng trong môi trường nước, nó

có thể gây nên một số bất lợi cho con người do việc phát triển nhanh và phân bố rộng

của chúng Tuy nhiên nếu tận dụng chúng để xử lý nước thải, làm phân compost, thức

ăn cho người, gia súc có thể làm giảm thiểu các bất lợi gây ra bởi chúng mà còn thu

thêm được lợi nhuận

Các loạài thuỷ sinh thực vật chính:

 Thủy sinh thực vật sống chìm: loại thủy sinh thực vật này phát triển dưới

mặt nước và chỉ phát triển được ở các nguồn nước có đủ ánh sáng Chúng gây nên các

tác hại như làm tăng độ đục của nguồn nước, ngăn cản sự khuyếch tán của ánh sáng

vào nước Do đó các loài thủy sinh thực vật này không hiệu quả trong việc làm sạch

các chất thải

 Thủy sinh thực vật sống trôi nổi: rễ của loại thực sinh vật này không bám

vào đất mà lơ lửng trên mặt nước, thân và lá của nó phát triển trên mặt nước Nó trôi

nổi trên mặt nước theo gió và dòng nước Rễ của chúng tạo điều kiện cho vi khuẩn

bám vào để phân hủy các chất thải

 Thủy sinh thực vật sống nổi: loại thủy sinh thực vật này có rễ bám vào đất

nhưng thân và lá phát triển trên mặt nước Loại này thường sống ở những nơi có chế

độ thủy triều ổn định

Bảng 2.6: Một số loài thuỷ sinh thực vật tiêu biểu

Thuỷ sinh thực vật sống chìm

Hydrilla Hydrilla verticillata

Water milfoil Myriophyllum spicatum

Thuỷ sinh thực vật sống trôi nổi trôi

nổi

Bèo tai tượng Pistia stratiotes