nghiên cứu hiệu quả xử lý nitơ trong nước thải thủy sản bằng mô hình kỵ - hiếu khí kết hợp cải tiến

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM










ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP





NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITƠ TRONG
NƯỚC THẢI THỦY SẢN BẰNG MÔ HÌNH
KỴ - HIẾU KHÍ KẾT HỢP CẢI TIẾN




Ngành : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Giảng viên hướng dẫn : ThS. Lâm Vĩnh Sơn
Sinh viên thực hiện : Trịnh Phú Lâm
MSSV: 0951080040 Lớp: 09DMT1




TP. Hồ Chí Minh, 2013



BM05/QT04/ĐT

Khoa: MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP




1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài :
Tên: Trịnh Phú Lâm MSSV: 0951080040 Lớp: 09DMT1
Ngành : Kỹ thuật Môi Trường.
Chuyên ngành : Kỹ thuật Môi Trường.
2. Tên đề tài : Nghiên cứu hiệu quả xử lý Nitơ trong nước thải thủy sản bằng mô
hình kỵ - hiếu khí kết hợp cải tiến.
3. Các dữ liệu ban đầu :
Báo cáo chất lượng nước thải thủy sản.
Báo cáo mức độ ô nhiễm do nước thải thủy sản.

Các phương pháp xử lý Nitơ hiện nay.
4. Các yêu cầu chủ yếu :
Tìm hiểu về quy trình sản xuất ngành chế biến thủy sản.
Tìm hiểu về công nghệ xử lý nước thải thủy sản nói chung và xử lý Nitơ nói
riêng.
Xây dựng và chạy mô hình trên quy mô phòng thí nghiệm.
5. Kết quả tối thiểu phải có:
Xây dựng mô hình thực tế dựa trên bản thảo cad 3D.
Chạy mô hình với các tải trọng khác nhau.
Tính toán thông số động học sau khi kết thúc.
Ngày giao đề tài: 1/4/2013 Ngày nộp báo cáo: 17/7/2013



Chủ nhiệm ngành
(Ký và ghi rõ họ tên)

TP. HCM, ngày 1 tháng 4 năm 2013.

Giảng viên hướng dẫn chính
(Ký và ghi rõ họ tên)





LỜI CAM ĐOAN
Kính gửi: Khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học của Trường Đại Học Kỹ
Thuật Công Nghệ TP. HCM
Tôi tên là: Trịnh Phú Lâm

Lớp: 09DMT1
MSSV: 0951080040
Ngành: Kỹ Thuật Môi Trường
Tôi xin cam đoan: Bản luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực sự
của cá nhân, được thực hiện trên cơ sơ nghiên cứu lý thuyết, thực hành thực tế, kiến
thức kinh điển, nghiên cứu của bản thân dưới sự hướng dẫn khoa học của ThS. Lâm
Vĩnh Sơn.
Các số liệu, mô hình tính toán và kết quả trong luận văn là trung thực. Các nội
dung trình bày và kết quả trong khóa luận này chưa từng được công bố trong bất cứ
công trình nghiên cứu nào trước đây. Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ
cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác
nhau có ghi trong phần tài liệu tham khảo. Ngoài ra, đề tài còn sử dụng một số nhận
xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả, cơ quan tổ chức khác, và cũng được
thể hiện trong phần tài liệu tham khảo.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm
trước Hội đồng, cũng như kết quả khóa luận của mình.
TP. HCM, ngày 10 tháng 7 năm 2013
Sinh Viên

Trịnh Phú Lâm
LỜI CẢM ƠN
ời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả quý Thầy Cô Khoa Môi Trường
và Công Nghệ Sinh Học đã tận tâm dạy dỗ, truyền đạt nhiều kiến thức bổ ích,
kinh nghiệm quý báu trong công việc và cuộc sống, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận
lợi cho em được học tập tốt trong suốt thời gian qua.
Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới Thầy ThS. Lâm
Vĩnh Sơn đã tận tình hướng dẫn, quan tâm, chỉ dạy, định hướng và có những góp ý
cho em trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp.
Em xin gửi lời cảm ơn của mình đến gia đình, người thân và bạn bè đã luôn
ủng hộ, động viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập cũng như thời gian thực

hiện đồ án tốt nghiệp.
Để có được ngày hôm nay con xin gửi lời cảm ơn đến đấng sinh thành đã
dưỡng dục, dạy dỗ con nên người. Luôn kề vai sát cánh bên con, động viên những
lúc con gặp khó khăn, luôn dạy con những điều hay lẽ phải để con ngày càng hoàn
thiện và trưởng thành hơn trong cuộc sống.
Cuối cùng, em xin chúc toàn thể quý Thầy Cô trong Khoa Môi Trường và
Công Nghệ Sinh Học, Thầy ThS. Lâm Vĩnh Sơn, Cha Mẹ mọi điều tâm muốn, luôn
thành đạt trong công việc và cuộc sống.
Xin chân thành cảm ơn !
Tp.HCM, ngày 10 tháng 07 năm 2013
Sinh Viên

Trịnh Phú Lâm

L
Đồ án tốt nghiệp
i

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi
DANH MỤC BẢNG vii
DANH MỤC ĐỒ THỊ, HÌNH ẢNH ix
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề 2
2. Mục đích nghiên cứu 2
3. Nội dung nghiên cứu 2
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2
5. Phương pháp nghiên cứu 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH THỦY SẢN VÀ CÁC VẤN ĐỀ MÔI
TRƯỜNG

1.1 Tổng quan ngành chế biến thủy sản 4
1.1.1 Tình hình chế biến thuỷ sản 5
1.1.2 Tình hình xuất khẩu sản phẩm thuỷ sản 5
1.2 Quy trình chế biến thủy hải sản điển hình ở Việt Nam hiện nay 7
1.2.1 Công nghệ chế biến thuỷ sản đông lạnh 8
1.2.1.1 Công nghệ CBTS đông lạnh dạng tươi 8
1.2.1.2 Sản phẩm thuỷ sản đông lạnh dạng chín 10
1.2.2 Công nghệ chế biến thủy sản đóng hộp 12
1.2.3 Công nghệ chế biến sản phẩm thuỷ sản khô 14
1.2.3.1 Sản phẩm thuỷ sản khô 14
Đồ án tốt nghiệp
ii

1.2.3.2 Công nghệ chế biến bột cá 15
1.3 Vấn đề môi trường trong các doanh nghiệp chế biến thủy sản 16
1.3.1 Ô nhiễm bởi các chất thải rắn và tác động của chúng 18
1.3.1.1 Chất thải rắn trong quá trình sản xuất 18
1.3.1.2 Chất thải rắn sinh hoạt 19
1.3.1.3 Tổng lượng chất thải rắn phát sinh 19
1.3.1.4 Tác động môi trường của chất thải rắn 20
1.3.2 Ô nhiễm không không khí trong các cơ sở chế biến thủy sản
và tác hại 20
1.3.3 Ô nhiễm bởi nước thải trong các cơ sở chế biến thủy sản 22
1.3.3.1 Nước thải sinh hoạt 22
1.3.3.2 Nước thải vệ sinh nhà xưởng 22
1.3.3.3 Nước thải trong quá trình sản xuất 23
1.3.3.4 Tác động của nước thải chế biến thủy hải sản đến môi trường 26
1.3.4 Ô nhiễm tiếng ồn 28
1.3.5 Một số công trình xử lý nước thải thủy sản hiện nay 28
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NITƠ VÀ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

HIỆN NAY
2.1 Trạng thái tồn tại của Nitơ trong nước thải 31
2.2 Tác hại của Nitơ trong nước thải 34
2.2.1 Tác hại của Nitơ đối với sức khỏe cộng đồng 34
2.2.2 Tác hại của ô nhiễm Nitơ đối với môi trường 35
2.2.3 Tác hại của Nitơ đối với quá trình xử lý nước 36
Đồ án tốt nghiệp
iii

2.3 Các phương pháp xử lý Nitơ trong nước thải hiện nay 36
2.4 Kết luận 39
2.5 Xử lý nitơ trong nước thải bằng phương pháp sinh học 39
2.5.1 Cơ sở lý thuyết các quá trình xử lý nitơ bằng phương pháp
sinh học 39
2.5.2 Nitrat hóa 40
2.5.3 Khử nitrit và nitrat 41
2.6 Các dây chuyền và công trình xử lý nitơ trong nước thải 42
2.6.1 Dây chuyền công nghệ xử lý nitơ 42
2.6.2 Một số dạng công trình kết hợp xử lý BOD/N 45
2.6.2.1 Kênh oxy hoá tuần hoàn 45
2.6.2.2 Aerotank hoạt động gián đoạn theo mẻ (hệ SBR) 46
CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ
KẾT QUẢ
3.1 Mô hình nghiên cứu 48
3.1.1 Cấu tạo mô hình 48
3.1.2 Nguyên tắc hoạt động 48
3.1.2.1 Giai đoạn thích nghi 48
3.1.2.2 Giai đoạn xử lý 49
3.2 Phương pháp nghiên cứu 49
3.3.1 Giai đoạn chuẩn bị 49

3.2.1.1 Các bước chuẩn bị 49
Đồ án tốt nghiệp
iv

3.2.1.2 Chuẩn bị nước thải 49
3.2.1.3 Chuẩn bị bùn 50
3.3.2 Giai đoạn thích nghi 50
3.3.3 Giai đoạn xử lý 51
3.3 Kết quả nghiên cứu và thảo luận 51
3.3.1 Giai đoạn chạy thích nghi 51
3.3.2 Quá trình chạy tĩnh 52
3.3.2.1 Tải trọng 24h 52
3.3.2.2 Tải trọng 12h 55
3.3.2.3 Tải trọng 6h 58
3.3.2.4 Tải trọng 4h 59
3.3.2.5 Tải trọng 2h 63
3.3.3 Quá trình chạy động 68
3.3.3.1 Tải trọng 24h 68
3.3.3.2 Tải trọng 12h 71
3.3.3.3 Tải trọng 6h 74
3.3.3.4 Tải trọng 4h 78
3.4 Xác định các thông số động học 81
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận 85
Đồ án tốt nghiệp
v

2. Kiến nghị 86
TÀI LIỆU THAM KHẢO 87
PHỤ LỤC

Đồ án tốt nghiệp
vi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BOD : Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hoá
CBTS : Chế biến thủy sản
COD : Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hoá học
ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long
DO : Dissolved Oxygen Nồng độ oxy hoà tan
F/M : Food – Microganism Ratio Tỉ lệ thức ăn cho vi sinh vật
KCN : Khu công nghiệp
MLSS : Mixed Liquor Suspended Solid Chất rắn lơ lửng trong bùn lỏng
QCVN : Quy Chuẩn Việt Nam
SBR : Sequence Batch Reactors Bể Aeorotank hoạt động theo mẻ
SS : Suspended Solid Chất rắn lơ lửng
VSV : Vi sinh vật
XLNT : Xử lý nước thải

Đồ án tốt nghiệp
vii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Tình hình xuất khẩu thuỷ sản của Việt Nam từ năm 2002 đến năm
2006 6
Bảng 1.2 Lượng phế thải trung bình cho một tấn sản phẩm thuỷ sản 19
Bảng 1.3: Các dạng nước thải công nghiệp chế biến thủy hải sản 24
Bảng 1.4: Định mức nước thải trung bình cho 1 tấn sản phần thuỷ sản của một số
dạng công nghệ chế biến điển hình 24

Bảng 1.5: Nồng độ ô nhiễm trung bình trong nước thải một số loại hình chế biến
thủy sản 26
Bảng 2.1: Các chỉ tiêu trung bình các hợp chất Nitơ trong nước thải sinh hoạt.32
Bảng 2.2: Các phương pháp xử lý nitơ trong nước thải 36
Bảng 3.1: Thành phần nước thải thuỷ sản 50
Bảng 3.2: Số liệu chạy mô hình giai đoạn thích nghi 51
Bảng 3.3: Số liệu xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 24h 52
Bảng 3.4: Số liệu xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 24h 53
Bảng 3.5: Số liệu xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 24h 54
Bảng 3.6: Số liệu xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 12h 55
Bảng 3.7: Số liệu xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 12h 56
Bảng 3.8: Số liệu xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 12h 57
Bảng 3.9: Số liệu xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 6h 58
Bảng 3.10: Số liệu xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 4h 59
Bảng 3.11: Số liệu xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 4h 61
Bảng 3.12: Số liệu xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 4h 62
Đồ án tốt nghiệp
viii

Bảng 3.13: Số liệu xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 2h 63
Bảng 3.14: Số liệu xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 2h 64
Bảng 3.15: Số liệu xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 2h 65
Bảng 3.16: Số liệu COD ứng với thời gian lưu nước 66
Bảng 3.17: Số liệu N ứng với thời gian lưu nước 67
Bảng 3.18: Số liệu xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 24h 68
Bảng 3.19: Số liệu xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 24h 69
Bảng 3.20: Số liệu xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 24h 70
Bảng 3.21: Số liệu xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 12h 71
Bảng 3.22: Số liệu xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 12h 72
Bảng 3.23: Số liệu xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 12h 73

Bảng 3.24: Số liệu xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 6h 74
Bảng 3.25: Số liệu xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 6h 75
Bảng 3.26: Số liệu xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 6h 76
Bảng 3.27: Số liệu xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 4h 78
Bảng 3.28: Số liệu xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 4h 79
Bảng 3.39: Số liệu COD ứng với thời gian lưu nước 80

Đồ án tốt nghiệp
ix

DANH MỤC ĐỒ THỊ, HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến thủy hải sản đông lạnh 9
Hình 1.2: Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến thủy hải sản đông lạnh dạng chín
11
Hình 1.3: Quy trình chế biến sản phẩm đồ hộp cá 13
Hình 1.4: Sơ đồ công nghệ chế biến thuỷ sản khô 14
Hình 1.5: Sơ đồ công nghệ chế biến bột cá theo phương pháp công nghiệp 15
Hình 1.6: Sơ đồ dây chuyền chế biến thủy hải sản nói chung 17
Hình 1.7. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản áp dụng công nghệ
sinh học hiếu khí với bùn hoạt tính lơ lửng 29
Hình 1.8. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản áp dụng công nghệ
sinh học kỵ khí kết hợp hiếu khí 29
Hình 1.9. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản áp dụng quá trình hóa
lý và công nghệ sinh học hiếu khí 30
Hình 2.1: Chu trình Nitơ trong tự nhiên 31
Hình 2.2: Quá trình chuyển hóa Nitơ trong nước thải 40
Hình 2.3: Sơ đồ dây chuyên xử lý Nitơ trong nước thải – Quá trình hậu phản 42
Hình 2.4: Sơ đồ dây chuyên xử lý Nitơ trong nước thải – Quá trình tiền phản 43
Hình 2.5: Sơ đồ dây chuyên xử lý Nitơ trong nước thải – Kết hợp 2 quá trình tiền

phản và hậu phản 44
Hình 2.6: Sơ đồ dây chuyên xử lý Nitơ trong nước thải – Kênh oxi hóa tuần hoàn
45
Hình 2.7: Sơ đồ dây chuyên xử lý Nitơ trong nước thải – Bể SBR 46
Hình 2.8: Các giai đoạn hoạt động trong bể SBR 46
Đồ án tốt nghiệp
x

Hình 3.1: Bản phác thảo 3D mô hình thí nghiệm và mô hình thực tế xây dựng tại
phòng thí nghiệm 48
Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý COD ở giai đoạn thích nghi 52
Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 24h 53
Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 24h 54
Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 24h 55
Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 12h 56
Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 12h 57
Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 12h 58
Hình 3.9: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 6h 59
Hình 3.10: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 4h 60
Hình 3.11: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 4h 61
Hình 3.12: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 4h 62
Hình 3.13: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 2h 64
Hình 3.14: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 2h 65
Hình 3.15: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 2h 66
Hình 3.16: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý COD theo thời gian lưu nước 67
Hình 3.17: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý N theo thời gian lưu nước 68
Hình 3.18: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 24h . 69
Hình 3.19: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 24h 70
Hình 3.20: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 24h 71
Hình 3.21: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 12h . 72

Hình 3.22: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 12h 73
Đồ án tốt nghiệp
xi

Hình 3.23: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 12h 74
Hình 3.24: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 6h 75
Hình 3.25: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 6h 76
Hình 3.26: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý P giai đoạn xử lý tải trọng 6h 77
Hình 3.27: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý COD giai đoạn xử lý tải trọng 4h 78
Hình 3.28: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý N giai đoạn xử lý tải trọng 4h 79
Hình 3.29: Đồ thị biểu diễn hiệu quả xử lý COD theo thời gian lưu nước 80

Đồ án tốt nghiệp
1

MỞ ĐẦU

1. Đặt vấn đề
Trong nhiều thập niên qua ngành nuôi trồng, chế biến, và xuất khẩu thủy sản
trên cả nước đã phát triển mạnh mẽ đặc biệt ở khu vực ĐBSCL, biến nơi đây thành
một vùng trọng điểm về nuôi trồng thủy sản cho tiêu dùng và xuất khẩu của cả
nước. Để đáp ứng nhu cầu phát triển của ngành, hiện khu vực ĐBSCL có khoảng
189 nhà máy chế biến thủy sản, tổng công suất chế biến 1,2 triệu tấn/ năm. Hàng
năm thải ra môi trường khối lượng chất thải rất lớn gồm cả chất thải rắn (khoảng 1
triệu tấn), lỏng (khoảng 10 triệu m
3
) và khí đe doạ môi trường của vùng ĐBSCL.
Lượng chất thải này cần phải được xử lý trước khi thải vào môi trường. Đối với
ngành chế biến thủy hải sản, các công nghệ xử lý nước thải đang được triển khai
thường áp dụng các quá trình sinh học hiếu khí truyền thống như bùn hoạt tính, lọc

sinh học Tuy nhiên các công nghệ truyền thống đang được sử dụng vẫn chưa đạt
được hiệu quả cao để có thể đáp ứng yêu cầu của các doanh nghiệp và xã hội về các
khía cạnh kỹ thuật, kinh tế và môi trường.
Ngày nay, sự phát triển nhanh của nền kinh tế dẫn đến sự cải thiện về mức sống
của người dân nhưng cần phải quan tâm sâu sắc đến khía cạnh môi trường để đảm
bảo sự phát triển bền vững trong tương lai và tăng tính cạnh tranh của sản phẩm. Vì
vậy xây dựng các công trình xử lý nước thải phải đạt các yêu cầu về chất lượng
nguồn nước xả ra và giảm thiểu chi phí đầu tư. Nồng độ các chất ô nhiễm trong
nước thải thấp hơn giá trị giới hạn cho phép quy định khi xả ra các loại nguồn nước
mặt khác nhau.
Một trong những chỉ tiêu cần phải đạt được là hàm lượng Nitơ trong nước thải.
Theo QCVN 11:2008/BTNMT – quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công
nghiệp chế biến thủy sản thì tổng N không lớn hơn 30mg/l với nguồn loại A và
60mg/l với nguồn loại B. Hàm lượng Nitơ trong nước thải cao làm ảnh hưởng đến
Đồ án tốt nghiệp
2

sức khỏe con người, đến môi trường và với các quá trình xử lý khác trong trạm xử
lý nước thải.
Từ thực trạng đó, với mong muốn đóng góp một phần nhỏ của cá nhân vào
công tác quản lý kỹ thuật dòng thải, dưới sự hướng dẫn của ThS. Lâm Vĩnh Sơn đề
tài “Nghiên cứu hiệu quả xử lý Nitơ trong nước thải thủy sản bằng mô hình kỵ -
hiếu khí kết hợp cải tiến” ra đời.
2. Mục đích nghiên cứu:
- Xác định hiệu quả xử lý COD, N, P trong nước thải thủy sản tại các tải trọng
khác nhau, từ đó xác định tải trọng tối ưu.
- Xác định thông số động học của quá trình.
3. Nội dung nghiên cứu:
- Tổng quan về nước ngành chế biến thủy sản và vấn đề môi trường.
- Tổng quan về Nitơ và một số phương pháp xử lý hiện nay.

- Xây dựng mô hình và vận hành mô hình tại phòng thí nghiệm với nhiều tải
trọng khác nhau.
- Xử lý số liệu thực nghiệm và đưa ra kết luận về khả năng xử lý COD, N, P
của mô hình.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Nước thải thủy sản của doanh nghiệp tại khu công nghiệp Long Hậu.
- Sử dụng mô hình kỵ - hiếu khí kết hợp cải tiến ở quy mô phòng thí nghiệm.
5. Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp thu thập tài liệu: dữ liệu được thu thập từ kết quả nghiên cứu,
các tài liệu và các trang web liên quan.
Đồ án tốt nghiệp
3

- Phương pháp khảo sát thực địa: tiến hành khảo sát vể tính chất và thành phần
nước thải.
- Phương pháp xây dựng mô hình: vận hành mô hình mô phỏng ở quy mô
phòng thí nghiệm để xử lý nước thải.
- Phương pháp phân tích: các thông số đo và phương pháp phân tích tương
ứng bảng sau:
STT Thông số Phương pháp phân tích
1 pH Máy đo pH
2 COD Phương pháp đun kín (K
2
Cr
2
O
7
)
3 SS Phương pháp khối lượng
4 Nitơ tổng Phương pháp chưng cất Kjeldahl

5 Photpho Phương pháp so màu


Đồ án tốt nghiệp
4

CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN VỀ NGÀNH THỦY SẢN VÀ CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG

1.1 Tổng quan ngành chế biến thủy sản
Ngành thủy hải sản Việt Nam đóng vai trò quan trọng trong sự nghiệp phát
triển kinh tế đất nước. Quy mô của ngành thủy sản cũng tăng lên không ngừng trong
nền kinh tế quốc dân. Có thể nói ngành thủy hải sản đóng vai trò quan trọng trong
việc cung cấp thực phẩm cho người dân, không những thế nó còn là một ngành kinh
tế tạo cơ hội công ăn việc làm cho cộng đồng. Ngoài ra ngành đã lập được nhiều
chương trình xóa đói giảm nghèo bằng việc phát triển các mô hình nuôi trồng thủy
sản đến vùng sâu, vùng xa, chuyển dịch cơ cấu nông nghiệp nông thôn, tạo nghề
nghiệp mới, tăng hiệu quả sử dụng đất đai.
Theo số liệu của Tổ chức Nông Lương Liên hợp quốc (FAO, 2007) sản lượng
nuôi trồng thuỷ sản năm 2006 của thế giới là 63 triệu tấn. Trong đó, Việt Nam cung
cấp gần 1,7 triệu tấn, ở vị trí thứ 5, sau Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia và
Philippines. Theo tổng cục thuỷ Sản, đây chỉ là thứ tự xếp theo tổng lượng thuỷ sản
nuôi. Nếu xét về sản lượng động vật nuôi trồng, Việt Nam đứng thứ ba chỉ sau
Trung Quốc và Ấn Độ. Ngoài ra, cũng theo số liệu của FAO, Việt Nam đứng thứ 12
trên thế giới về cung cấp sản lượng thủy sản khai thác, thứ 9 trên thế giới về xuất
khẩu thuỷ sản. Vị trí này có thể đã tăng sau khi thuỷ sản đạt kim ngạch xuất khẩu
3,35 triệu USD trong năm 2006.
Năm 2007, tổng sản lượng thuỷ sản ước đạt gần 4 triệu tấn, giá trị xuất khẩu đạt
3,7 tỷ USD. Hiện nay Việt Nam là một trong 10 nước xuất khẩu thuỷ sản lớn nhất
thế giới với nhiều mặt hàng xuất khẩu sang 128 quốc gia.

Đồ án tốt nghiệp
5

1.1.1 Tình hình chế biến thuỷ sản
Chế biến thuỷ sản được hiểu là chế biến tất cả các loài thuỷ sản nước ngọt,
nước lợ và nước mặn thu hoạch từ hoạt động khai thác thuỷ sản và nuôi trồng thuỷ
sản. Chế biến thuỷ sản được phân thành hai nhóm sau:
Chế biến phục vụ tiêu dùng nội địa: Là hoạt động chế biến thuỷ sản nhằm
phục vụ nhu cầu tiêu thụ trong nước. Những năm trước đây, do phải nhập dây
chuyền đồng bộ từ nước ngoài nên chi phí cho hoạt động chế biến nội địa tương đối
cao, giá thành sản phẩm không phù hợp với sức mua của người dân trong nước. Gần
đây, ngành thuỷ sản đã chủ động phát triển công nghiệp cơ điện lạnh phục vụ thiết
bị cho chế biến thuỷ sản nội địa nên tình trạng này đã được khắc phục. Mặt khác, do
mức thu nhập tăng nên nhu cầu tiêu thụ cũng tăng theo, nhiều sản phẩm thuỷ sản
chế biến đã không còn phân biệt ranh giới giữa tiêu dùng nội địa và xuất khẩu.
Chế biến sản phẩm xuất khẩu: Là hoạt động chế biến thuỷ sản nhằm mục tiêu
xuất khẩu để thu ngoại tệ. Chế biến xuất khẩu là lĩnh vực phát triển rất nhanh. Hệ
thống các nhà máy chế biến xuất khẩu năm 2001 là 272 nhà máy với năng lực thu
hút nguyên liệu khoảng 500 nghìn tấn/năm. Đến năm 2003, cả nước có 332 cơ sở
chế biến thuỷ sản. Chất lượng sản phẩm thuỷ sản không ngừng được nâng lên do
các cơ sở chế biến ngày càng hiện đại, công nghiệp tiên tiến, quản lý theo tiêu
chuẩn quốc tế.
1.1.2 Tình hình xuất khẩu sản phẩm thuỷ sản
Trong nhiều năm qua, ngành chế biến và xuất khẩu thủy sản Việt Nam đã
nhanh chóng hoàn thành và hoàn thành vượt 4,3% so với mục tiêu kế hoạch 3,6 tỷ
USD do Chính phủ đề ra. Theo số liệu sơ bộ của Tổng cục Hải quan VN, năm 2007,
xuất khẩu thủy sản của cả nước đã đạt khoảng 925 nghìn tấn trị giá 3,756 tỷ USD,
tăng 12,2% về khối lượng và 14% về giá trị so với năm 2006. Tuy nhiên, trị giá xuất
khẩu trên khi được bổ sung đầy đủ rất có thể đạt đến mức 3,8 tỷ USD.

Đồ án tốt nghiệp
6

Về mặt cơ cấu sản phẩm: Cơ cấu sản phẩm xuất khẩu của Việt Nam đã có
nhiều thay đổi trong thời gian hơn 2 thập kỷ qua. Năm 1986 hàng thuỷ sản xuất
khẩu của Việt Nam chủ yếu dưới dạng nguyên liệu sơ chế đông lạnh, trong đó tôm
chiếm tới 64%, xuất khẩu cá không đáng kể. Đến năm 2003, xuất khẩu cá đã chiếm
1/3 khối lượng và 1/5 kim ngạch xuất khẩu. Năm 2005, Việt Nam xuất khẩu 258,25
nghìn tấn cá các loại (chiếm tới 40,91% khối lượng xuất khẩu) gồm các mặt hàng cá
đông lạnh, cá khô, và sản phẩm cá có giá trị gia tăng khác, thu về 691,94 triệu USD
(25,36% kim ngạch xuất khẩu thuỷ sản). Tuy nhiên, tôm đông lạnh vẫn duy trì được
vị trí là mặt hàng xuất khẩu hàng đầu, chiếm gần 1/2 kim ngạch xuất khẩu, tiếp theo
là cá đông lạnh với tỷ trọng xấp xỉ 22%. Mặt hàng mực, bạch tuộc đứng vị trí thứ ba
chiếm 5 – 7%, tỷ trọng hàng khô có xu hướng giảm (11,7% năm 2001 xuống còn
5,83% năm 2005). Các sản phẩm thuỷ sản xuất khẩu theo các năm gần đây của Việt
Nam được liệt kê trong bảng 1.1
Bảng 1.1: Tình hình xuất khẩu thuỷ sản của Việt Nam từ năm 2002 đến năm 2006
Mặt hàng
Đơn
vị
Năm
2002 2003 2004 2005 2006
Bạch tuộc
đông lạnh
tấn 26317,27 23351,14 35688,49 30995,9 34771,3
Cá đông lạnh ″ 112034,52 132270,71 165596,33 208071,1 362286,1
Cá khô ″ 17181,76 7222,04 14755,54 21676,5 28220,1
Cá ngừ ″ 20734,74 17362,11 20783,76 28580,1 44822,3
Mặt hàng
khác

″ 115160,11 141798,66 108802,32 148611,5 146687,2
Hàng tươi
″ 9.3 143,74 - 117,8 49,7
Đồ án tốt nghiệp
7

sống
Mực đông
lạnh
″ 28561,54 21462,05 26726,62 27945,8 34991,7
Mực khô ″ 18920,44 9902,55 9793,97 11806,3 12063
Ruốc khô ″ 3883,17 3656,28 6972,17 7945,3 3980,3
Tôm đông
lạnh
″ 114579,98 124779,6 141122,03 149871,8 153172,9
Tôm hùm,
tôm vỗ
″ 971,89 33,2 - 1,1 13
Tôm khô ″ 303,26 84.6 1084,62 757,4 622,9
Xuất khẩu tấn 458657,98 482066,77 531325,85 636379,7 821680
(Nguồn: Tổng cục thống kê, 2007)
1.2 Quy trình chế biến thủy hải sản điển hình ở Việt Nam hiện nay
Hiện nay ngành công nghiệp chế biến thủy hải sản có rất nhiều loại hình công
nghệ sản xuất khác nhau, tuỳ theo loại hình và đặc tính của từng loại sản phẩm cần
sản xuất mà mỗi doanh nghiệp lựa chọn cho mình một loại hình công nghệ thích
hợp. Đưa vào quy trình công nghệ sản xuất của mỗi loại sản phẩm đó và cũng như
đặc trưng công nghệ sử dụng có một số loại hình công nghệ sau:
- Công nghệ chế biến thuỷ sản đông lạnh.
- Công nghệ chế biến thuỷ sản đóng hộp.
- Công nghệ chế biến thuỷ sản khô.

Đồ án tốt nghiệp
8

1.2.1 Công nghệ chế biến thuỷ sản đông lạnh
Dựa vào công nghệ sản xuất, sản phẩm từ quá trình CBTS đông lạnh được phân
thành hai dạng chính như sau:
 Sản phẩm đông lạnh dạng tươi (không qua xử lý nhiệt trong quá trình chế
biến).
 Sản phẩm đông lạnh dạng chín (Có qua xử lý nhiệt trong quá trình chế
biến).
1.2.1.1 Công nghệ CBTS đông lạnh dạng tươi
Các sản phẩm đông lạnh dạng tươi bao gồm: Tôm, cá, mực, bạch tuộc, ghẹ,
nghêu…Các sản phẩm này được cấp đông ở dạng khối (block) hoặc dạng nguyên
con (IQF) bằng tủ đông tiếp xúc, hầm đông gió hoặc băng chuyền. Sau đó bảo quản
sản phẩm trong kho đông lạnh ở nhiệt độ dưới -18
o
C.
Đặc điểm của công nghệ CBTS đông lạnh là nguyên liệu sử dụng phải đảm bảo
độ “tươi”, không có dấu hiệu ươn hỏng, tương đối đồng đều về kích thước và
nguyên vẹn không dập nát. 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 sử dụng
khoảng 30 ÷ 80 m
3
/tấn sản phẩm với chế độ dùng nước gần như liên tục trong suốt
quá trình chế biến.
Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến sản phẩm thuỷ sản tươi đông lạnh được mô
tả trong hình 1.1

Đồ án tốt nghiệp
9

( Nguồn: Công nghệ chế biến thực phẩm thủy hải sản, tập 1 và 2. Nhà xuất bản
Thủy sản, 1990)
Hình 1.1: Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến thủy hải sản đông lạnh

Nước ngưng
Nước thải
Hoá chất khử trùng
(Clorin, Javen
)
Nước thải
Sản xuất nước

đá
Phân loại, rửa sạch
(phân hạng, phân cỡ, cân đo)
Tiếp nhận nguyên liệu
(kiểm tra chất lượng, rửa sơ bộ,
bảo quản nguyên liệu t
o
=0÷5
o
C)
Nước

Nước sạch
Nguyên liệu
(Tôm, cá,mực…)

Xếp khuôn, cấp đông
(dạng Block, IQF)
Tách khuôn, bao gói
(vào túi PE, đóng hộp cacton)
Bảo quản sản phẩm (t
o
≤-20
o
C,
tôm cá mực, Block, IQF)
Nước đá

Đồ án tốt nghiệp

10

1.2.1.2 Sản phẩm thuỷ sản đông lạnh dạng chín
Nhìn chung, sản phẩm đông lạnh dạng chín về cơ bản không có sự khác biệt so
với sản phẩm đông lạnh dạng tươi ngoại trừ công đoạn xử lý nhiệt nguyên liệu bằng
thiết bị gia nhiệt, nồi hơi… Quy trình công nghệ chế biến sản phẩm thuỷ sản đông
lạnh dạng chín được mô tả trong hình 1.2