THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN

Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 1 MSSV: 90601281
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1Tổng quan về ngành chế biến thủy hải sản :











Nước ta có vị trí địa lí thuận lợi để phát triển ngành thủy hải sản . Theo thống kê của
Bộ Thủy Sản hiện nay , nước ta có hơn 1.470.000 ha mặt nước sông ngòi có thể dùng
cho mục đích nuôi trồng thủy sản , ngoài ra còn có khoảng 544.500.000 ha ruộng trũng
và khoảng 56.200.000 ha hồ có thể dùng nuôi cá . Hơn nữa , trải dài trên 3.000 km bờ
biển và dày đặc mạng lưới sông ngòi kết hợp với nhiều vịnh thuận lợi cho việc phát
triển ngành nghề nuôi trồng , đánh bắt và chế biến động thực vật thủy hải sản . Tiềm
năng khai thác , đánh bắt vô cùng to lớn : rong biển và các loài thân mềm ( mực , ốc ),
cá , giáp xác (tôm, cua, ghẹ )là nguồn protein có giá trị cao, giàu vitamin, các nguyên
tố vi lượng là nguồn nguyên liệu vô tận cho công nghiệp khai thác đánh bắt và chế
biến thủy hải sản. Biển Việt Nam thuộc vùng biển nhiệt đới nên có nguồn lợi vô cùng
phong phú. Theo số liệu điều tra của những năm 1980 – 1990 thì hệ thực vật thủy
sinh có tới 1300 loài và phân loài gồm 8 loài cỏ biển và gần 650 loài rong , gần 600
loài phù du ; hệ động vật có 9250 loài và phân loài trong đó có khoảng 470 loài động

vật nổi , 6400 loài động vật đáy , trên 2000 loài cá , 5 loài rùa biển , 10 loài rắn biển .
Tổng trữ lượng cá ở tầng trên vùng biển Việt Nam khoảng 1,2 – 1,3 triệu tấn , khả
năng khai thác cho phép là 700 – 800 nghìn tấn/ năm . Theo số liệu thống kê chưa đầy
đủ thì tôm he khoảng 55- 70 nghìn tấn/năm và khả năng cho phép là 50 nghìn tấn/năm.
Hình 1.1: hoạt động chế biến thủy sản
Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 2 MSSV: 90601281
Các nguồn lợi giáp xác khác là 22 nghìn tấn/năm. Nguồn lợi nhuyễn thể (mực) là 64 –
67nghìn tấn/năm với khả năng khai thác cho phép là 13 nghìn tấn /năm .Như vậy
nguồn lợi thủy sản chủ yếu là tôm cá , có khoảng 3 triệu tấn/ năm nhưng hiện nay mới
khai thác hơn 1 triệu tấn/năm.Cùng với ngành nuôi trồng thủy sản , khai thác thủy sản
thì ngành chế biến thủy sản đã đóng góp xứng đáng chung trong thành tích của ngành
thủy sản Việt Nam. Nguồn ngoại tệ cơ bản của ngành đem lại cho đất nước là của
ngành chế biến thủy sản . Trong đó mặt hàng đông lạnh chiếm khoảng 80%. Trong 5
năm (1991-1995) ngành đã thu về 13 triệu USD, tăng 529,24% so với kế hoạch 5 năm
(1982-1985) và tăng 143% so với kế hoạch 5 năm (1986-1990) , tăng 49 lần trong 15
năm. Tốc độ trung bình trong 5 năm (1991-1995) đạt trên 21% / năm, thuộc nhóm
hàng tăng trưởng mạnh nhất của ngành kinh tế quốc doanh Việt Nam ( trong năm 1995
đạt 550 triệu USD ). Tổng kim ngạch xuất khẩu (1991-1995) có được là do ngành đã
xuất khẩu được 127.700 tấn sản phẩm (tăng 156,86% so với năm 1990 ) cho 25 nước
trên thế giới, trong đó có tới 75% lượng hàng được nhập cho thị trường Nhật,
Singapore, Hong Kong, EU, đạt 30 triệu USD/ năm. Sản phẩm thủy hải sản của Việt
Nam đứng thứ 19 về sản lượng, đứng thứ 30 về kim ngạch xuất khẩu, và đứng hàng
thứ năm về nuôi tôm .Ngành chế biến thủy sản là một phần cơ bản của ngành thủy sản,
ngành có hệ thống cơ sở vật chất tương đối lớn, bước đầu tiếp cận với trình độ khu
vực, có đội ngũ quản lý có kinh nghiệm, công nhân kỹ thuật có tay nghề giỏi. Sản
lượng xuất khẩu 120.000 – 130.000 tấn/ năm, tổng dung lượng kho bảo quản lạnh là
230 ngàn tấn, năng lực sản xuất nước đá là 3.300 tấn/ ngày, đội xe vận tải lạnh hơn

1000 chiếc với trọng tải trên 4000 tấn, tàu vận tải lạnh khoảng 28 chiếc, với tổng trọng
tải 6150 tấn. Chế biến nước nắm được duy trì ở mức 150 triệu lít/ năm. Đối với hàng
chế biến xuất khẩu, ngành đang chuyển dần từ hình thức bán nguyên liệu sang xuất
khẩu các sản phẩm tươi sống, sản phẩm ăn liền và sản phẩm bán lẻ siêu thị có giá trị
cao hơn. Tuy vậy, giá trị các mặt hàng đông lạnh của nước ta chỉ bằng 1/2 hay 2/3 giá
trị xuất khẩu các mặt hàng tương tự của Trung Quốc, Đài Loan, Thái Lan. Hiện nay cả
nước có trên172 nhà máy, cơ sở chế biến đông lạnh với công suất tổng cộng khoảng
110.000 tấn sản phẩm/ năm , thu hút và tạo việc làm cho khoảng 3,1 triệu lao động.
Quy trình công nghệ chế biến hàng động lạnh ở nước ta hiện nay chủ yếu dừng ở mức
độ sơ chế và bảo quản đông lạnh. Chủ yếu là đưa tôm cá từ nơi đánh bắt về sơ chế,
Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 3 MSSV: 90601281
đóng gói, cấp đông, bảo quản lạnh … và xuất khẩu. Về thiết bị, đại đa số các nhà máy
và cơ sở chế biến thủy hải sản đông lạnh được xây dựng sau 1975, tập trung vào
những năm 80 cho nên còn tương đối mới, trang bị bằng máy cấp đông kiểu tiếp xúc 2
băng chuyền
Như vậy, ngành công nghiệp chế biến thủy sản là một trong những ngành công nghiệp
phát triển khá mạnh ở khu vực phía Nam , đóng góp không nhỏ vào kim ngạch xuất
khẩu nước ta. Thị trường tiêu thụ trong và ngoài nước tăng mạnh . Tuy nhiên, đi kèm
với sự gia tăng sản phẩm, góp phần phát triển kinh tế, vấn đề ô nhiễm môi trường sinh
ra từ quá trình chế biến của ngành cũng thực sự cần xem xét. Do đặc điểm công nghệ
của mình, ngành chế biến thủy sản đã sử dụng một lượng nước khá lớn trong quá trình
chế biến, trung bình khoảng 50÷70 tấn H
2
O/tấn sản phẩm. Vì vậy ngành đã thải ra một
lượng nước thải khá lớn cùng với các chất thải rắn rất khó phân hủy. Sự ô nhiễm
nguồn nước do ngành chế biến thủy sản thải trực tiếp ra môi trường đang là mối quan
tâm hàng đầu của các nhà quản lý môi trường.

1.2.Thành phần , tính chất nước thải chế biến thủy hải sản :
Thủy sản phong phú về chủng loại nên nguồn nguyên liệu của ngành công
nghiệp này rất phong phú và đa dạng , từ các loại thủy sản tự nhiên cho đến các loại
Hình 1.2: giá trị sản xuất thủy sản
Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 4 MSSV: 90601281
thủy sản nuôi . Công nghệ chế biến cũng tùy thuộc vào từng mặt hàng nguyên liệu (
như tôm, cá, cua, ghẹ, sò, mực …) và đặc tính của loại sản phẩm (thủy sản tươi sống
đông lạnh ,thủy sản khô, đóng hộp, luộc cấp đông …).Do vậy, thành phần và tính chất
nước thải công nghiệp chế biến thủy sản hết sức đa dạng và phức tạp , chúng thay đổi
theo từng mùa thủy sản . Thành phần của nước thải thủy sản thường là dạng hữu cơ dễ
phân hủy như vảy cá , vi cá, đuôi cá , râu tôm , râu mực …và một số chất dạng keo ,
hòa tan .Các thành phần hữu cơ khi phân hủy sẽ tạo ra các chất trung gian ( các axit
béo không bão hòa ) gây mùi hôi thối khó chịu. Đối với các công ty thủy sản có sản

xuất thêm các sản phẩm khô , sản phẩm đóng hộp thì trong dây chuyền sản xuất sẽ có
thêm các công đoạn nướng , luộc , chiên thì trong thành phần nước thải chất béo , dầu
sẽ gia tăng.
Các thông số đầu vào như sau (theo số liệu của công ty TNHH Chế Biến Hải
Sản xuất khẩu J.S – ViNa.)
Bảng 1.1 :Các thông số đầu vào
Chỉ tiêu Khoảng giá trị Đơn vị
pH 6,2 – 7,6
SS 3000– 6000 mg/l
COD 1000 – 1500 mg/l
BOD
5
750 – 1200 mg/l
Tổng N 59 - 80 mg/l
Tổng P 15,8 – 25 mg/l
Coliorm 1100 – 1500 MNP/100 ml

1.3. Quy trình chế biến thủy sản :
Nền công nghiệp thuỷ hải sản bao gồm giai đoạn chế biến và khâu tung ra thị
trường. Các loại cá biển, tôm cua, rong tảo biển…qua chế biến sẽ cho ra các sản phẩm
như dầu cá, thịt cá…
Khâu xử lý nước thải ngày càng tốn kém do yêu cầu xử lý chất thải đặt ra ngày
một nghiêm ngặt. Thêm vào đó những vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm, nguyên liệu
tái chế, giá cả thị trường, năng suất, cạnh tranh gắt gao cũng đặt nhiều áp lực lên vai
Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 5 MSSV: 90601281
nền công nghiệp chế biến thuỷ hải sản, làm sao để có môi trường sản xuất và cách thức
kinh doanh tốt.

Sau đây là giản đồ mô tả dây chuyền chế biến thuỷ hải sản. Dây chuyền chế biến
trên thực tế sẽ thay đổi đôi chút vì còn phụ thuộc loại sản phẩm, cách chế biến…Tuy
nhiên giản đồ này cho ta cái nhìn bao quát về một dây chuyền chế biến thuỷ hải sản
thông dụng và thường gặp nhất.

























Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m

3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 6 MSSV: 90601281
Quá trình chế biến

Sản phẩm đánh bắt

Phân loại và cân nặng

Chuẩn bị
Làm cá, đánh vảy, lấy thịt
philê, bỏ da và làm sạch ruột

Làm sạch và kiểm tra lại

Giai đoạn thành phẩm
Nước sốt cá, nước mắm …

Giai đoạn đóng hộp
Đông lạnh, vô lon, đóng chai

Đóng gói và gởi đi

Đầu vào
Đầu ra
Loại bỏ sản phẩm dư thừa

Nước
Loại bỏ da, xương, máu,
đầu, ruột, thịt cá ươn

Nước

Chlorinated

Nước mắm, nước sốt cá,
dầu, thịt cá ươn, bao bì
không dùng…

Các hợp
chất khác
Thí dụ:

nướcmắm
T ư ơ i
Sản phẩm cụ
thể
Loại bỏ thịt
ươn,
tỉa sạch

Đông lạnh Vô hộp
Nguyên liệu
dùng để đóng gói

Đồ phế thải, quá
hạn sử dụng, sản
phẩm bị trả lại

Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 7 MSSV: 90601281

Nước dùng để làm cá vốn dĩ đã phải đạt được yêu cầu cao về vệ sinh. Các nghiên
cứu cho thấy nước được dùng rộng rãi trong nhiều khu vực, từ 5 đến 30 lít nước cho
một kilô-gram sản phẩm. Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến lượng nước dùng: cách
chế biến, đánh vảy và làm cá, thể loại sản phẩm và lượng nước dùng tối thiểu trong
khu vực (Môi trường sản xuất ở Canada, 1994). Tính tổng lượng nước dùng để làm
sạch cá so ra quá bé so với lượng nước tính trên một kilô-gram sản phẩm. Giai đoạn xả
đá không thôi cũng đã tiêu tốn hơn 50% tổng lượng nước dùng. Phỏng chừng lượng
nước dùng khoảng 5 đến 10 lít cho một kilô-gram sản phẩm tiêu biểu trên một dây
chuyền chế biến rộng rãi với thiết bị tự động hay tự động hoá thì khi nào cũng cần bổ
sung thêm lượng nước.
Nước thải ra từ khâu làm sạch cá, tôm, cua… có thể có chứa nhiều BOD, bao
gồm dầu mỡ và nitrogen. Tài liệu nghiên cứu quá trình chế biến thuỷ hải sản cho thấy,
lượng BOD là 166 kg trên một tấn sản phẩm (Môi trường sản xuất ở Canada, 1994).
Trong khi đó nếu chỉ lấy thịt cá phi-lê, lượng BOD tính ra chỉ khoảng 12 đến 35 kg
cho một tấn sản phẩm (UNEP,1998). BOD sinh ra từ khâu làm cá và nitrogen bắt
nguồn chủ yếu từ máu cá trong dòng nước thải (Môi trường sản xuất ở Canada, 1994).
1.4.Nguồn gốc phát sinh ô nhiễm :
Hoạt động của một cơ sở chế biến thủy hải sản thường phát sinh 3 dạng ô nhiễm : khí
, lỏng , rắn .
 Ô nhiễm không khí :
Các nguồn ô nhiễm không khí có thể phát sinh
• Từ hoạt động tiếp nhận nguyên liệu : ô nhiễm mùi (methyl amin, mercaptan )
phát sinh từ chất thải rắn , là các phế liệu ( đầu mực ,đầu cá , xương , vây ..) để lâu
ngày .
• Từ các lò hơi sử dụng nhiên liệu dầu DO , từ máy phát điện , máy nén khí của
thiết bị đông lạnh : NH
3
, NO
x
, SO

2
, bụi , H
2
S , CO.
• Bụi sinh ra trong quá trình bốc dỡ nguyên liệu và sản phẩm
Mức độ ô nhiễm của các dạng này sẽ không lớn nếu các cơ sở thường xuyên quan tâm
đến việc bảo quản , sửa chữa , vận hành đúng kỹ thuật .


Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 8 MSSV: 90601281
 Ô nhiễm do tiếng ồn :
Trong quá trình sản xuất, tiếng ồn chủ yếu phát sinh do va chạm , ma sát của
các dụng cụ ở khâu chế biến ( hoạt động của máy ép , máy tách thịt ,máy hút và băng
tải ..) , tiếng ồn do phương tiện vận chuyển , do bốc dỡ các nguyên liệu và sản phẩm ,
hoạt động của máy cấp đông , máy ướp lạnh …Do đó , tiếng ồn sinh ra tại phân xưởng
chế biến có ảnh hưởng trực tiếp đến công nhân , tiếng ồn không ảnh hưởng nhiều đến
môi trường xung quanh .
 Chất thải rắn :
Chất thải rắn từ các cơ sở chế biến gồm chất thải sản xuất và do sinh hoạt của công
nhân .
• Chất thải rắn sản xuất : gồm các bao bì cacton , nylon và các phế phẩm bị loại
ra trong quá trình chế biến như xương , thịt vụn , da
• Chất thải rắn sinh hoạt : lượng rác sinh ra do mỗi người theo nhiều tài liệu
thống kê cho thấy từ 0,25 – 1 kg/ngày .Rác sinh hoạt chứa thành phần chính là chất
hữu cơ , các thành phần trơ khó phân hủy như bao bì , hộp đựng đồ uống bằng PE ,
giấy …
Nếu các cơ sở quản lí tốt việc phân loại rác và xử lí tốt thì vấn đề ô nhiễm do chất thải

rắn có thể được giải quyết .
 Nước thải :
Nước thải sinh ra trong các xí nghiệp từ sản xuất , vệ sinh công nghiệp và sinh hoạt
của công nhân .
• Nước thải sản xuất : sinh ra trong quy trình công nghệ chế biến , thải ra chủ yếu
từ công đoạn rửa sạch và sơ chế nguyên liệu, chứa nhiều tạp chất hữu cơ , gây mùi hôi
.
• Nước thải vệ sinh công nghiệp : sinh ra từ việc rửa sàn nhà mỗi ngày , rửa máy
móc , thiết bị , tưới cây , rửa xe chuyên chở .
• Nước thải sinh hoạt mỗi ngày : sinh ra từ hoạt động sinh hoạt của công nhân .
Trong đó nước thải sản xuất có mức độ ô nhiễm cao nhất, lượng nước thải ra xấp xỉ
lượng nước tiêu thụ, cần quan tâm xử lí trước khi thải ra nguồn tiếp nhận
Theo thống kê , giá trị bình quân khối lượng chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt
như sau :
Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 9 MSSV: 90601281

Bảng 1.2:giá trị bình quân khối lượng chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt
Stt Tác nhân ô nhiễm Tảilượng (g/ngày) Nồng độ ( mg/l)
1 BOD
5
3600 300
2 COD 4800 400
3 SS 780 65
4 Amôni 960 80
5 Phốtphát (P
2
O

5
) 408 34

1.5. Đặc trưng :
Trong quy trình công nghệ chế biến các loại thủy sản, nước thải chủ yếu sinh ra
từ khâu rửa sạch, sơ chế nguyên liệu. Dòng nước thải ra giàu chất hữu cơ ( protein ,
lipit , axitamin, giàu đạm N – amoni , axit hữu cơ ,..),thường chứa nhiều đầu tôm, vảy
cá, râu tôm, râu mực vụn , mảnh vụn thịt và ruột, nội tạng , máu … của các loài thủy
sản , chúng thường dễ bị phân hủy tạo mùi hôi tanh đặc trưng , gây ô nhiễm về mặt
cảm quan, ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân . Ngoài ra, còn chứa mỡ cá, dầu chiên
nổi lên mặt nước , tạo mùi .
Nhìn chung , nước thải công nghiệp chế biến thủy sản bị ô nhiễm hữu cơ khá
nặng , COD dao động trong khoảng 1000 – 1200 mg/l , BOD
5
trong khoảng 600 –
950 mg/l , hàm lượng Nitơ hữu cơ trong nước thải cũng rất cao đến 70 – 110 mg/l ,
hàm lượng Phốtpho 10 – 100 mg/l dễ gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn tiếp
nhận .
Tuy nhiên , nồng độ và thành phần các chất hữu cơ có trong nước thải thay đổi
theo mùa thủy sản, theo định mức sử dụng nước , có xu hướng giảm dần ở những lần
rửa sau cùng . Cho nên , cũng khó đề xuất ra một quy trình xử lí cho phù hợp nhất.








Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m

3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 10 MSSV: 90601281
CHƯƠNG 2

TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP
XỬ LÝ NƯỚC THẢI

2.1.Phương pháp xử lý cơ học
Xử lý cơ học (hay còn gọi là xử lý bậc I) nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất không
tan (rác, cát nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải; điều hòa
lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải.
Các công trình xử lý cơ học xử lý nước thải thông dụng:
2.1.1.Song chắn rác và lưới lọc
a.Song chắn rác:


SCR Thô
SCR Mịn
Lưới chắn
Cố định
Di động
Cố định
Di động
Trống quay
Đĩa
Đai
Các loại song chắn rác
Hình2.1: phân loại song chắn rác
Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m

3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 11 MSSV: 90601281
Song chắn rác thường đặt trước hệ thống xử lý nước thải hoặc có thể đặt tại các
miệng xả trong phân xưởng sản xuất nhằm giữ lại các tạp chất có kích thước lớn như:
nhánh cây, gỗ, lá, giấy, nilông, vải vụn và các loại rác khác, đồng thời bảo vệ các công
trình bơm, tránh ách tắc đường ống, mương dẫn.


Hình2.2: Các loại song chắn rác tự động


Hình2.3: Song chắn rác cơ giới
Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn được chia thành 2 loại:
 Song chắn thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 ÷100mm.
 Song chắn mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 ÷25mm.


Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 12 MSSV: 90601281
b.Lưới lọc
Lưới lọc dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi các thành phần
quý không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác có kích thước nhỏ. Kích thước mắt lưới từ
0,5÷1,0mm.
Lưới lọc thường được bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay tròn (hay
còn gọi là trống quay) hoặc đặt trên các khung hình dĩa.
2.1.2.Bể lắng cát
Bể lắng cát đặt sau song chắn, lưới chắn và đặt trước bể điều hòa, trước bể lắng

đợt I. Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô nặng như cát, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh,
kim loại, tro tán, thanh vụn, vỏ trứng… để bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị mài mòn,
giảm cặn nặng ở các công đoạn xử lý tiếp theo. Bể lắng cát gồm 3 loại:
 Bể lắng cát ngang
 Bể lắng cát thổi khí
 Bể lắng cát ly tâm




Hình 2.4: mặt cắt bể lắng cát ngang
Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 13 MSSV: 90601281



2.1.3.Bể tách dầu mỡ
Các loại công trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải công nghiệp,
nhằm loại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hơn nước. Các chất này sẽ bịt kín lỗ
hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học…và chúng cũng phá hủy cấu trúc
bùn hoạt tính trong bể Aerotank, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn.






(a) Sơ đồ hoạt động của bể lắng cát thông thường

(b) Bể lắng cát xoay

(a)
(b)
(a
)
(b)
Chú thích: (a) Bể vớt dầu có thanh gạt cơ khí
(b) Bể vớt dầu vách ngăn
Hình 2.5: bể lắng cát ngang và bể lắng cát xoay
Hình 2.6: bể vớt dầu mỡ
Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 14 MSSV: 90601281
2.1.4Bể điều hòa
Bể điều hòa được dùng để duy trì dòng thải và nồng độ vào công trình xử lý ổn
định, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng của
nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học. Bể điều hòa có
thể được phân loại như sau:
 Bể điều hòa lưu lượng
 Bể điều hòa nồng độ
 Bể điều hòa cả lưu lượng và nồng độ.
2.1.5.Bể lắng
Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo nguyên tắc
trọng lực. Các bể lắng có thể bố trí nối tiếp nhau. Quá trình lắng tốt có thể loại bỏ đến
90 ÷ 95% lượng cặn có trong nước thải. Vì vậy đây là quá trình quan trọng trong xử lý
nước thải, thường bố trí xử lý ban đầu hay sau khi xử lý sinh học. Để có thể tăng
cường quá trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học.
Bể lắng được chia làm 3 loại:

 Bể lắng ngang (có hoặc không có vách nghiêng):

Hình 2.7: Bể lắng ngang
 Bể lắng đứng: mặt bằng là hình tròn hoặc hình vuông. Trong bể lắng
hình tròn nước chuyển động theo phương bán kính (radian).
 Bể lắng li tâm: mặt bằng là hình tròn. Nước thải được dẫn vào bể theo
chiều từ tâm ra thành bể rồi thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài.

Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 15 MSSV: 90601281
2.1.6Bể lọc
Công trình này dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tán có trong nước thải với
kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nước thải đi qua các vật liệu lọc
như cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ… Bể lọc thường làm
việc với hai chế độ lọc và rửa lọc. Quá trình lọc chỉ áp dụng cho các công nghệ xử lý
nước thải tái sử dụng và cần thu hồi một số thành phần quí hiếm có trong nước thải.
Các loại bể lọc được phân loại như sau:
 Lọc qua vách lọc
 Bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt
 Thiết bị lọc chậm
 Thiết bị lọc nhanh.

Hình 2.8 : Bể lọc
2.2.Phương pháp xử lý hoá học
2.2.1.Đông tụ và keo tụ
Phương pháp đông tụ-keo tụ là quá trình thô hóa các hạt phân tán và nhũ tương,
độ bền tập hợp bị phá hủy, hiện tượng lắng xảy lắng.
Sử dụng đông tụ hiệu quả khi các hat keo phân tán có kích thước 1-100µm. Để

tạo đông tụ, cần có thêm các chất đông tụ như:
 Phèn nhôm Al
2
(SO
4
)
3
.18H
2
O. Độ hòa tan của phèn nhôm trong nước ở
20
0
C là 362 g/l. pH tối ưu từ 4.5-8.
Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 16 MSSV: 90601281
 Phèn sắt FeSO
4
.7H
2
O.Độ hòa tan của phèn sắt trong nước ở 20
0
C là 265
g/l. Quá trình đông tụ bằng phèn sắt xảy ra tốt nhất ở pH >9.
 Các muối FeCl
3
.6H
2
O, Fe

2
(SO
4
)
3
.9H
2
O, MgCl
2
.6H
2
O, MgSO
4
.7H
2
O, …
 Vôi.
Khác với đông tụ, keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các hợp chất
cao phân tử vào. Chất keo tụ thường sử dụng như: tinh bột, ester, cellulose, … Chất
keo tụ có thể sử dụng độc lập hay dùng với chất đông tụ để tăng nhanh quá trình đông
tụ và lắng nhanh các bông cặn. Chất đông tụ có khả năng làm mở rộng phạm vi tối ưu
của quá trình đông tụ, làm tăng tính bền và độ chặt của bông cặn, từ đó làm giảm được
lượng chất đông tụ, tăng hiệu quả xử lý. Hiện tượng đông tụ xảy 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
theo các hạt lơ lửng. Khi hòa tan vào nước thải, chất keo tụ có thể ở trạng thái ion hoặc
không ion, từ đó ta có chất keo tụ ion hoặc không ion.

Hình 2.9: Quá trình tạo bông cặn của các hạt keo
2.2.2Trung hòa
Nước thải của một số ngành công nghiệp, nhất là công nghiệp hóa chất, do các

quá trình công nghệ có thể có chứa các acid hoặc bazơ, có khả năng gây ăn mòn vật
liệu, phá vỡ các quá trình sinh hóa của các công trình xử lý sinh học, đồng thời gây các
tác hại khác, do đó cần thực hiện quá trình rung hòa nước thải.
Các phương pháp trung hòa bao gồm:
 Trung hòa lẫn nhau giữa nước thải chứa acid và nước thải chứa kiềm.
Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 17 MSSV: 90601281
 Trung hòa dịch thải có tính acid, dùng các loại chất kiềm như: NaOH,
KOH, NaCO
3
, NH
4
OH, hoặc lọc qua các vật liệu trung hòa như CaCO
3
, dolomit,…
 Đối với dịch thải có tính kiềm thì trung hòa bởi acid hoặc khí acid.
Để lựa chọn tác chất thực hiện phản ứng trung hòa, cần dựa vào các yếu tố:
 Loại acid hay bazơ có trong nước thải và nồng độ của chúng.
 Độ hòa tan của các muối được hình thành do kết quả phản ứng hóa học.
2.2.3Oxy hoá khử
Đa số các chất vô cơ không thể xử lý bằng phương pháp sinh hóa được, trừ các
trường hợp các kim loại nặng như: Cu, Zn, Pb, Co, Fe, Mn, Cr,…bị hấp phụ vào bùn
hoạt tính. Nhiều kim loại như : Hg, As,…là những chất độc, có khả năng gây hại đến
sinh vật nên được xử lý bằng phương pháp oxy hóa khử. Có thể dùng các tác nhân oxy
hóa như Cl
2
, H
2

O
2
, O
2
không khí, O
3
hoặc pirozulite ( MnO
2
). Dưới tác dụng oxy hóa,
các chất ô nhiểm độc hại sẽ chuyển hóa thành những chất ít độc hại hơn và được loại
ra khỏi nước thải.
2.2.4Điện hóa
Cơ sở của sự điện phân gồm hai quá trình: oxy hóa ở anod và khử ở catod. Xử lý
bằng phương pháp điện hóa rất thuận lợi đối với những loại nước thải có lưu lượng
nhỏ và ô nhiễm chủ yếu do các chất hữu cơ và vô cơ đậm đặc. Ưu điểm :
 Không cần pha loãng sơ bộ nước thải.
 Không cần tăng thành phần muối của chúng.
 Có thể tận dụng lại các sản phẩm quý chứa trong nước thải.
 Diện tích xử lý nhỏ.
Nhược điểm:
 Tốn kém năng lượng.
 Phải tẩy sạch bề mặt điện cực khỏi các tạp chất.






Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m
3

/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 18 MSSV: 90601281
2.3.Phương pháp xử lý hóa lý


Trong dây chuyên công nghệ xử lý, công đoạn xử lý hóa lý thường được áp dụng
sau công đoạn xử lý cơ học. Phương pháp xử lý hóa lý bao gồm các phương pháp hấp
phụ, trao đổi ion, trích ly, chưng cất, cô đặc, lọc ngược,…. Phương pháp hóa ly đước
sử dụng để loại khỏi dịch thải các hạt lơ lửng phân tán, các chất hữu cơ và vô cơ hòa
tan, có một số ưu điểm như:
Loại được các hợp chất hữu cơ không bị oxi hóa sinh học.
 Không cần theo dõi các hoạt động của vi sinh vật.
 Có thể thu hồi các chất khác nhau.
 Hiệu quả xử lý cao và ổn định hơn.
2.3.1.Tuyển nổi
Là quá trình dính bám phân tử của các hạt chất bẩn đối với bề mặt phân chia của
hai pha khí-nước và xảy ra khi có năng lượng tự do trên bề mặt phân chia, đồng thời
cũng do các hiện tượng thấm ướt bề mặt xuất hiện theo chu vi thấm ướt ở những nơi
tiếp xúc khí-nước-
* Tuyển nổi dạng bọt: được sử dụng để tách ra khỏi nước thải các chất không tan
và làm giảm một phần nồng độ của một số chất hòa tan.
Xử lý hóa lý
Trung
hòa
Hấp
phụ
Keo tụ
tạo bông
Trao đổi
ion

Oxy hóa
khử

Oxy hóa khử

Ozon hóa
Làm thoáng
Điện giải
Nhựa TD
anion

Chelate Resin
Zeolite
Nhựa TD
cation
UV
Than
hoạt tính
Nhôm
hoạt tính
Hình 2.10: các phương pháp xử lí
hóa lí
Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 19 MSSV: 90601281
* Phân ly dạng bọt: được ứng dụng để xử lý các chất hòa tan có trong nước thải,
ví dụ như chất hoạt động bề mặt.
Ưu điểm của phương pháp tuyển nổi là có thể thu cặn với độ ẩm nhỏ, có thể thu

tạp chất. Phương pháp tuyển nổi được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp
như: tơ sợi nhân tạo, giấy cellulose, thực phẩm,…

Hình 2.11: Bể tuyển nổi kết hợp với cô đặc bùn










Hình 2.12:Bể tuyển nổi khí hòa tan DAF

Hấp phụ là thu hút chất bẩn lên bề mặt của chất hấp phụ, phần lớn là chất hấp
phụ rắn và có thể thực hiện trong điều kiện tĩnh hoặc động
Quá trình hấp phụ là một quá trình thuận nghịch, nghĩa là chất bị hấp phụ có thể
bị giải hấp và chuyển ngược lại vào chất thải. Các chất hấp phụ thường được sử dụng
là các loại vật liệu xốp tự nhiên hay nhân tạo như tro, mẫu vụn than cốc, than bùn,
Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 20 MSSV: 90601281
silicagen, keo nhôm, đất sét hoạt tính,… và các chất hấp phụ này còn có khả năng tái
sinh để tiếp tục sử dụng.
2.3.2.Trích ly
Phương pháp tách chất bẩn hữu cơ hòa tan chứa trong nước bằng cách trộn lẫn
với dung môi nào đó, trong đó, chất hữu cơ hòa tan vào dung môi tốt hơn vào nước.

2.3.3.Trao đổi ion
Các chất cấu thành pha rắn, mà trên đó xảy ra sự trao đổi ion, gọi là ionit. Các
ionit có thể có nguồn gốc nhân tạo hay tự nhiên, là hữu cơ hay vô cơ và có thể được tái
sinh để sử dụng liên tục. Được sử dụng để loại các ion kim loại trong nước thải.
2.4.Phương pháp xử lý sinh học
Thực chất của phương pháp sinh học để xử lý nước thải là sử dụng khả năng
sống và hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải. Chúng
chuyển hóa các chất hữu cơ hòa tan và những chất dễ phân hủy sinh học thành những
sản phẩm cuối cùng như : CO
2
, H
2
O,NH
4,..
Chúng sử dụng một số hợp chất hữu cơ và
một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng nhằm duy trì quá trình,
đồng thời xây dựng tế bào mới.
Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau khi nước thải đã được xử lý sơ bộ
qua các quá trình xử lý cơ học, hóa học, hóa lý.

Xừ lý sinh học
Sinh học
kị khí
Quá
trình hồ

Sinh học
hiếu khí

Quá trình bùn hoạt
tính

Bùn hạt hiếu khí
Sinh trưởng bám dính
Hồ hiếu khí

Hồ Tùy nghi
Hồ hoàn thiện
Hồ kị khí
Sinh trưởng bám dính

Sinh trưởng lơ lửng

Hình 2.13: phân loại xử lí sinh học
Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 21 MSSV: 90601281

2.4.1.Công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên
Ao hồ sinh học ( ao hồ ổn định nước thải)
Đây là phương pháp xử lý đơn giản nhất và đã được áp dụng từ xưa. Phương
pháp này cũng không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tư ít, chí phí hoạt động rẻ tiền,
quản lý đơn giản và hiệu quả cũng khá cao.Quy trình được tóm tắt như sau:
Nước thải→ loại bỏ rác, cát sỏi,..→ Các ao hồ ổn định→ Nước đã xử lý
Hồ hiếu khí
Ao nông 0,3-0,5m có quá trình oxi hoá các chất bẩn hữu cơ chủ yếu nhờ các vi
sinh vật. Gồm 2 loại: hồ làm thoáng tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo.
Hồ kị khí
Ao kị khí là loại ao sâu, ít hoặc không có điều kiện hiếu khí. Các vi sinh vật kị
khí hoạt động sống không cần oxy của không khí. Chúng sử dụng oxi từ các hợp chất
như nitrat, sulfat.. để oxi hoá các chất hữu cơ, các loại rượu và khí CH
4
, H
2
S,CO
2
,…
và nước. Chiều sâu hồ khá lơn khoảng 2-6m.
Hồ tùy nghi
Là sự kết hợp hai quá trình song song: phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ hoà tan
có đều ở trong nước và phân hủy kị khí (chủ yếu là CH
4
) cặn lắng ở vùng đáy.
Ao hồ tùy nghi được chia làm 3 vùng:lớp trên là vùng hiếu khí, vùng giữa là
vùng kị khí tùy tiện và vùng phía đáy sâu là vùng kị khí.
Chiều sâu hồ khoảng 1-1,5m

Hình 2.14: Hồ tùy nghi

Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Công suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hoàng Tú Loan 22 MSSV: 90601281
Hồ ổn định bậc III
Nước thải sau khi xử lý cơ bản ( bậc II) chưa đạt tiêu chuẩn là nước sạch để xả
vào nguồn thì có thể phải qua xử lý bổ sung (bậc III). Một trong các công trình xử lý
bậc III là ao hồ ồn định sinh học kết hợp với thả bèo nuôi cá.
2.4.2.Phương pháp xử lý qua đất
Thực chất của quá trình xử lý là: khi lọc nước thải qua đất các chất rắn lơ lửng và
keo sẽ bị giữ lại ở lớp trên cùng. Những chất này tạo ra một màng gồm rất nhiều vi
sinh vật bao bọc trên bề mặt các hạt đất, màng này sẽ hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan
trong nước thải. Những vi sinh vật sẽ xử dụng ôxy của không khí qua các khe đất và
chuyển hóa các chất hữu cơ thành các hợp chất khoáng.
 Cánh đồng tưới
 Cánh đồng lọc








Hình 2.15 : Xử lý nước thải bằng đất
2.4.3.Công trình xử lý sinh học hiếu khí.
Xử lý sinh học trong điều kiện hiếu khí có thể kể đến hai quá trình cơ bản :

–
Quá trình xử lý sinh trưởng lơ lửng.
–
Quá trình xử lý sinh trưởng bám dính.
Các công trình tương thích của quá trình xử lý sinh học hiếu như: bể Aerotank
bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng), bể thổi khí sinh học tiếp xúc (vi sinh vật dính bám),
bể lọc sinh học, tháp lọc sinh học, bể sinh học tiếp xúc quay…
Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Aerotank
Quá trình xử lý nước thải sử dụng bùn hoạt tính dựa vào hoạt động sống của vi
sinh vật hiếu khí. Trong bể Aerotank, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân đế
Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Cơng suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hồng Tú Loan 23 MSSV: 90601281
cho vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bơng cặn gọi là bùn hoạt
tính. Bùn hoạt tính là các bơng cặn có mầu nâu sẫm chứa các chất hữu cơ hấp thụ từ
nước thải và là nơi cư trú để phát triển của vơ số vi khuẩn và vi sinh vật sống khác.
Các vi sinh vật đồng hố các chất hữu cơ có trong nước thải thành các chất dinh dưỡng
cung cấp cho sự sống. Trong q trình phát triển vi sinh vật sử dụng các chất để sinh
sản và giải phóng năng lượng, nên sinh khối của chúng tăng lên nhanh. Như vậy các
chất hữu cơ có trong nước thải được chuyển hố thành các chất vơ cơ như H
2
O, CO
2

khơng độc hại cho mơi trường.
Q trình sinh học có thể diễn tả tóm tắt như sau :
Chất hữu cơ + vi sinh vật + ơxy ⇒ NH
3
+ H

2
O + năng lượng + tế bào mới
hay có thể viết :
Chất thải + bùn hoạt tính + khơng khí ⇒ Sản phẩm cuối + bùn hoạt tính dư
Một số loại bể aerotank thường dùng trong xử lý nước thải:
 Bể Aerotank truyền thống :
Xả bùn tươi
Nước thải
Tuần hoàn bùn hoạt tính
Bể
lắng
đợt 2
Bể Aerotank
nguồn tiếp nhận
Xả ra
Xả bùn hoạt
tính thừa
Bể
lắng
đợt 1

Hình 2.16: sơ đồ cơng nghệ đối với bể Aerotank truyền thống
 Bể Aerotank tải trọng cao:
Hoạt động của bể aerotank tải trọng cao tương tự như bể có dòng chảy nút, chịu
được tải trọng chất bẩn cao và cho hiệu suất làm sạch cũng cao, sử dụng ít năng
lượng, lượng bùn sinh ra thấp.
Nước thải đi vào có độ nhiễm bẩn cao, thường là BOD>500mg/l. tải trọng bùn
hoạt tính là 400 – 1000mg BOD/g bùn (khơng tro) trong một ngày đêm.
 Bể Aerotank có hệ thống cấp khí giảm dần theo chiều dòng chảy (bể
có dòng chảy nút )

Nồng độ chất hữu cơ vào bể Aerotank được giảm dần từ đầu đến cuối bể do đó
nhu cầu cung cấp ơxy cũng tỉ lệ thuận với nồng độ các chất hữu cơ. Ưu điểm :
Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Cơng suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hồng Tú Loan 24 MSSV: 90601281
- Giảm được lượng khơng khí cấp vào tức giảm cơng suất của máy thổi khí.
- Khơng có hiện tượng làm thống q mức làm ngăn cản sự sinh trưởng của vi
khuẩn khử các hợp chất chứa Nitơ.
- Có thể áp dụng ở tải trọng cao (F/M cao), chất lượng nước ra tốt hơn.
 Bể Aerotank có ngăn tiếp xúc với bùn hoạt tính đã ổn định (Contact
Stabilitation)
Bể có 2 ngăn : ngăn tiếp xúc và ngăn tái sinh

Tuần hoàn bùn
Bể Aerotank
Ngăn tái sinh
bùn hoạt tính
Ngăn tiếp xúc
Bể
lắng
đợt 1
Nước thải
Xả bùn tươi
nguồn tiếp nhận
Bể
lắng
đợt 2
Xả bùn hoạt tính thừa
Xả ra

Hình 2.17 : Sơ đồ làm việc của bể Aerotank có ngăn tiếp xúc.
Ưu điểm của dạng bể này là bể Aerotank có dung tích nhỏ, chịu được sự dao
động của lưu lượng và chất lượng nước thải, có thể ứng dụng cho nước thải có hàm
lượng keo cao.
 Bể thơng khí kéo dài
Khi nước thải có tỉ số F/M ( tỉ lệ giữa BOD
5
và bùn hoạt tính-mgBOD
5
/mg bùn
hoạt tính) thấp, tải trọng thấp, thời gian thơng khí thường là 20-30h
Tuần hoàn bùn hoạt tính
Bể Aerotank làm
thoáng kéo dài
20 -30 giờ lưu
nươc trong bể
Nước thải
Lưới chắn rác
Bể
lắng
đợt 2
Xả ra
nguồn tiếp nhận
Đònh kỳ xả bùn hoạt
tính thừa

Hình 2.18: Sơ đồ làm việc của bể Aerotank làm thống kéo dài.

Thiết kế hệ thống xử lí nước thải thủy sản Cơng suất: 5000 m
3
/ngày
SVTH:Hồng Tú Loan 25 MSSV: 90601281
 Bể Aerotank khuấy trộn hồn chỉnh :
Xả bùn tươi
Bể
lắng
đợt 1
Nước thải
Xả bùn hoạt tính thừa
Tuần hoàn bùn
Bể
lắng
đợt 2
nguồn tiếp nhận
Xả ra
Máy khuấy bề mặt

Hình 2.19 : Sơ đồ làm việc của bể Aerotank khuấy trộn hồn chỉnh.
Ưu điểm: pha lỗng ngay tức khắc nồng độ của các chất ơ nhiễm trong tồn thể
tích bể, khơng xảy ra hiện tượng q tải cục bộ ở bất cứ phần nào của bể, áp dụng
thích hợp cho loại nước thải có chỉ số thể tích bùn cao, cặn khó lắng.
 Oxytank
Dựa trên ngun lý làm việc của aerotank khuấy đảo hồn chỉnh người ta thay
khơng khí nén bằng cách sục khí oxy tinh khiết

Hình 2.20: Oxytank
Ưu điểm:
- Hiệu suất cao nên tăng được tải trọng BOD

- Giảm thời gian sục khí
- Lắng bùn dễ dàng
- Giảm bùn đáng kể trong qtrình xử lý
2.4.3.1.Mương oxy hóa
Mương ơxy hóa là dạng cải tiến của bể Aerotank khuấy trộn hồn chỉnh có dạng
vòng hình chữ O làm việc trong chế độ làm thống kéo dài với dung dịch bùn hoạt tính
lơ lửng trong nước thải chuyển động tuần hồn liên tục trong mương.