Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chế biến thủy sản 1100 m3 ngày đêm

Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

MỤC LỤC

CHƯƠNG MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề

Ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm môi trường nói riêng đang là mối quan tâm
của nhân loại. Vấn đề ô nhiễm môi trường và bảo vệ sự trong sạch cho các thủy vực
hiện nay đang là vấn đề cấp bách trong quá trình phát triển xã hội khi nền kinh tế và
khoa học kỹ thuật đang tiến lên những bước dài. Để phát triển bền vững chúng ta cần
có những biện pháp kỹ thuật hạn chế, loại bỏ các chất ô nhiễm do hoạt động sống và
sản xuất thải ra môi trường. Một trong những biện pháp tích cực trong công tác bảo vệ
môi trường và chống ô nhiễm nguồn nước là tổ chức thoát nước và xử lí nước thải
trước khi xả vào nguồn tiếp nhận.
Chế biến thủy sản ở nước ta là ngành công nghiệp có mạng lưới sản xuất rộng với
nhiều mặt hàng, nhiều chủng loại và gần đây có tốc độ tăng trưởng kinh tế khá cao.
Tuy nhiên tăng trưởng của ngành mới chỉ là điều kiện cần chứ chưa đủ cho sự phát
triển, vì sản xuất càng phát triển thì lượng chất thải càng lớn. Các chất thải có thành
phần chủ yếu là các chất hữu cơ bao gồm các hợp chất photpho, nito, cacbon, … trong
SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
1


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

điều kiện khí hậu Việt Nam chúng nhanh chóng bị phân hủy gây ô nhiễm môi trường
đất, nước, không khí và ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người.

Trong những năm gần đây có rất nhiều khiếu kiện và ý kiến phản ứng của nhân dân về
ô nhiễm môi trường do ngành chế biến thủy sản gây ra. Điều này cho thấy ngành chế
biến thủy sản đang đứng trước nguy cơ làm suy thoái môi trường, ảnh hưởng không
những đến cuộc sống hiện tại mà cả cho thế hệ tương lai. Chính vì vậy với chuyên đề
đồ án “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có
công suất =1100 m3/ng.đ” em sẽ giải quyết được một phần nhỏ vấn đề ô nhiễm môi
trường trong ngành chế biến thủy sản.
2. Mục đích nghiên cứu
Với hiện trạng môi trường hiện nay, vấn đề nghiên cứu công nghệ thích hợp xử lý
nước thải cho ngành chế biến thủy sản là cần thiết. Đề tài này được thực hiện nhằm
mục đích nghiên cứu và đề xuất công nghệ xử lý thích hợp cho công ty chế biến thủy
sản A.
3. Nội dung nghiên cứu

Điều tra thực địa, thu thập số liệu về các hoạt động của công ty, lấy mẫu nước thải tại
nguồn xả thải
Phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm, đánh giá mức độ ô nhiễm tại các nguồn thải
Đề xuất và lựa chọn công nghệ xử lí phù hợp
Tính toán và thiết kế công nghệ đã lựa chọn.
4. Phương pháp nghiên cứu

Quá trình làm đồ án đòi hỏi người thực hiện phải tiến hành với nhều khía cạnh khác
nhau, do đó phải vận dụng nhiều phương pháp khác nhau:
Phương pháp điều tra khảo sát thực địa
Phương pháp tổng hợp tài liệu
Phương pháp phân tích, so sánh các quy trình công nghệ xử lí có liên quan đến
ngành chế biến thủy sản
5. Phạm vi nghiên cứu
-

Việc ứng dụng công nghệ xử lí chung cho một ngành công nghiệp là rất khó khăn, do
mỗi nhà máy có đặc trưng riêng về công nghệ, nguyên liệu, nhiên liệu…nên thành
phần và tính chất nước thải khác nhau. Phạm vi ứng dụng của đề tài là xử lí nước thải
của công ty chế biến thủy sản A
SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
2


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN THỦY SẢN
1.1. Tổng quan về công nghiệp chế biến thủy sản cá đông lạnh

Nước ta có vị trí địa lí thuận lợi để phát triển ngành thủy 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 544.500.000 ha ruộng trũng và khoảng
56.200.000 ha hồ có thể dùng để 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 phát triển ngành
nghề nuôi trồng, đánh bắt và chế biến động 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 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. Các nguồn lợi giáp xác khác là 22 nghìn tấn/năm.
SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
3


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

Nguồn lợi nhiễm thể là 62-64 nghìn 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
cho thành tích trong 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 hang đông lạnh chiếm
khoảng 80%. Trong 5 năm (1991-1995) ngành đã thu về 13 triệu USD, tăng 529,24%
so với kế hoạch năm năm (1982-1986) và so với 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 lại cho thị trường Nhật,
Singapore, Hong Kong, EU, đặt 30 triệu USD/năm. Sản phẩm thủy hải sản Việt Nam
đứng thứ 19 về sản lượng, đứng thứ 30 về kim ngạch xuất khẩu và đứng hàng thứ 5 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 lí 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 nghìn 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 trọng tải 6150 tấn. Chế biến
nước mắm 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 ½ hay 2/3 giá trị xuất khẩu các mặt
hàng tương tự của Trung Quốc, Đài Loan, Thái Lan. Hiện nay cả nước có trên 172 nhà
máy, cơ sở chế biến đông lạnh với cong 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 chế biến
hàng đông 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, 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 năm 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 triến 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
SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
4


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

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 đã sử dụng khá lớn trong quá trình chế
biến, trung bình khoảng 50-70% tấn nước/tấn nước sản phẩm. Vì vậy ngành đã thải ra
một lượng nước thải khá lớn cùng với các chất thải rắn 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 lí môi trường.
1.2. Thành phần, tính chất nước thải chế biến thủy 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 loài thủy sản tự nhiên cho đến các loại thủy sản nuôi.
Công nghệ chế biến cũng tùy thuộc vào từng mặt hàng nguyên liệu (tôm, cá, cua, ghẹ,
sò, mực,…) và đặc tính của từng loại sản phẩm (thủy sản tươi sống đông lạnh, thủy
sản khô, đóng hộp, luộc cáp 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 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 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.
Bảng 1.1. Số liệu thành phần tính chất nước thải của nhà máy chế biến thủy sản
STT

Chỉ tiêu

Đơn vị

Giá trị
Trung bình

Khoảng giá trị

1

pH

mg/L

6.5

6-8.0

2

SS

mg/L

4000

3700-6400

3

BOD5

mg/L

4800

3480-6200

4

COD

mg/L

6015

8840-9230

5

Dầu mỡ

mg/L

400

320-458

6

Tổng N

mg/L

150

120-190

7

Tổng Coliform

MPN/100ml

4,8.107

4,8.105-109

1.3. Quy trình chế biến thủy sản

Nền công nghiệp chế biến thủy 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,…
SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
5


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

Khâu xử lí nước thải ngày càng tốn kém do yêu cầu xử lí 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 nền
công nghiệp chế biến thủy sản, làm sao để có môi trường sản xuất và cách thức kinh
doanh tốt.

Đầu vào

Đầu ra

Sản phẩm đánh bắt

Loại bỏ sản phẩm dư thừa

Nước
Phân loại và cân nặng

Chuẩn bị
Làm cá, đánh vẩy, lấy thịt
phile, bỏ da và làm sạch ruột

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

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

Nước
Chlorinate
Các hợp

Làm sạch và kiểm tra lại

chất khác

Sản phẩm cụ thể, loại bỏ thịt ươn,
tỉa sạch
Giai đoạn thành phẩm
Nước sốt cá, nước mắm,…

Giai đoạn đóng hộp
SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
Đông lạnh, vô lon, đóng chai

6


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

Đông lạnh

nguyên liệu

vô hộp

Đóng gói và gửi đi

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

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 5-30 lít nước cho 1 kg sản
phẩm. Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến lượng nước dùng: cách chế biến, đánh vẩy
và làm cá, thể loại sản phẩm và lượng nước dùng tối thiểu trong khu vực. Tính tổng
lượng nước dùng để làm sạch cá so ra quá bé so với lượng nước tính trên 1 kg sản
phẩm. Giai đoạn xả đá không thôi cũng đã tiêu tốn trên 50% tổng lượng nước dùng.
Phòng chừng lượng nước dùng khoảng 5-10 lít cho một kg sản phẩm tiêu biểu trên
một dây chuyền chế biến rộng rãi với thiết bị tự động hóa thì khi nào cũng cần bổ sung

thêm lượng nước.
Nước thải ra từ khâu làm sạch cá, tôm, cua,…có thể chứa nhiều BOD, bao gồm dầu
mỡ và nitrogen. Tài liệu nghiên cứu quá trình chế biến thủy sản cho thấy lượng BOD
là 166kg/tấn sản phẩm. Trong khi đó nếu lấy thịt cá phile, lượng BOD tính ra chỉ
khoảng 12-35kg 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.
1.4. Ảnh hưởng của nước thải chế biến thủy sản đến môi trường

Hoạt động của một cơ sở chế biến thủy sản thường phát sinh 3 dạng ô nhiễm: khí,
lỏng, rắn
1.4.1.

Ô nhiễm không khí

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
Các lò hơi sử dụng nhiên liệu dầu DO, máy phát điện, máy nén khí của thiết bị đông
lạnh: NH3,NOx, SO2,bụi, H2S,CO.
SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
7


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

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, vận
hành và sửa chữa đúng kỹ thuật.
1.4.2.

Ô nhiễm 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, phương tiện vận chuyển, bốc dỡ các nguyên liệu và sản phẩm,
hoạt động của máy cấp đông, máy ướp lạnh…Do đó tiếng ồn sinh ra ảnh hưởng trực
tiếp đến công nhân.
1.4.3.

Chất thải rắn

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 bj 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 thống kê cho thấy từ 0,251 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,…
Nước thải: nước thải sinh ra trong 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, thảiẩ chủ yếu từ công
đoạn rửa sạch và sơ chế nguyên liệu, chứa nhiều tạp chât hữu cơ gây mùi hôi
Nước thải vệ sinh công nghiệp: sinh ra từ việc rửa tay hàng 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 có mức
độ xấp xỉ lượng nước tiêu thụ, cần quan tâm xử lí trước khi thải ra nguồn tiếp nhận
1.5.

Đặc trưng

Trong quy trình công nghệ chế biến 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, axit amin,
…) 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 của 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
SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
8


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

lượng Nito hữu cơ trong nước thải cũng rất cao đến 70-110 mg/l, hàm lượng photpho
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 sau
cùng. Cho nên cũng khó đề xuất ra một quy trình xử lí phù hợp nhất.

CHƯƠNG 2
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN

2.1. Xử lí nước thải bằng phương pháp cơ học
2.1.1. Song chắn rác và lưới lọc
2.1.1.1. Song chắn rác

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, nilon, vải vụn và các loại rác khác, đồng thời bảo vệ các công trình
bơm, trách ách tắc đường ống, mương dẫn.
Các loại song chắn rác:
-

Song chắn rác thô: SCR cố định, SCR di động
Song chắn rác mịn: cố định, di động, đĩa, trống quay, đai
Lưới lọc

Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn được chia làm 2 loại:
-

Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60-100mm
Song chắn rác mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10-25mm

SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
9


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

Hình 1: Song chắn rác
2.1.1.2. Lưới lọc

Lưới lọc dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi các thành phần
không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác có kích thước nhỏ. Kích thước mắt lưới từ 0.51.0mm.
Lưới lọc dùng để bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay tròn (hay còn gọi là
trống quay) hoặc đặt trên các khung hình đĩa.

2.1.2. 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. 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 lí sinh học và bể lắng đợt 2 sau công trình xử lí 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: bể lắng đứng, bể lắng ngang, bể lắng ly tâm
và một số bể lắng khác.
2.1.2.1. Bể lắng đứng
Bể lắng đứng có dạng hình tròn hoặc hình chữ nhật trên mặt bằng. bể lắng đứng
thường dùng cho các trạm có công suất xử lý dưới 20.000 m 3/ng.đ. Nước thải được
dẫn vào ống trung tâm và chuyển động từ dưới lên theo phương thẳng đứng. Vận tốc
dòng nước chuyển động lên phải nhỏ hơn vận tốc các hạt lắng. Nước trong được tập
trung vào máng thu phía trên. Cặn lắng được chứa ở phần hình nón hoặc hình chop cụt
phía dưới.

SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
10


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

Hình 2: Bể lắng đứng
2.1.2.2. Bể lắng ngang

Bể lắng ngang có hình dạng chữ nhật trên mặt bằng, tỷ lệ giữa chiều rộng và chiều dài
không nhỏ hơn ¼ và chiều sâu đến 4m. Bể lắng ngang thường dùng cho trạm xử lý có
công suất trên 15.000 m3/ng.đ. Trong bể lắng nước thải chuyển động theo phương
ngang từ đầu bể đến cuối bể và được dẫn đến các công trình xử lý tiếp theo, vận tốc
dòng chảy trong vùng công tác không được vượt quá 40 mm/s. Bể lắng ngang có hố
thu cặn ở đầu bể và nước trong được thu ở máng cuối bể.

Hình 3: Bể lắng ngang
2.1.2.3. Bể lắng ly tâm

SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
11


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

Bể lắng ly tâm có dạng hình tròn trên mặt bằng , đường kính bể từ 16-40m (có khi đến
60m), chiều cao làm việc từ 1/6-1/10 đường kính bể. Bể lắng ly tâm được dùng cho
trạm xử lý có công suất trên 20.000 m3/ngđ. Trong bể lắng nước chảy từ trung tâm ra
quanh thành bể. cặn lắng được dồn vào hố thu cặn được xây dựng ở trung tâm đáy bể
bằng hệ thống cào gom cặn ở phần dưới dàn quay hợp với trục 1 góc 45 độ. Đáy bể
thường làm với độ dốc I=0,02-0,05. Dàn qay với tốc độ 2-3 vòng/ giờ. Nước trong
được thu vào máng đặt dọc theo thành bể phía trên.

Hình 4 : Bế lắng ly tâm
Bể vớt dầu mỡ
Bể vớt dầu mỡ thường được áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ (nước thải
công nghiệp) nhằm tách các tạp chất nhẹ, đối với nước thải sinh hoạt có hàm lượng

dầu mỡ không cao thì việc xử lý được thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt chất
nổi.
2.1.3.

Hình 5: Bể vớt dầu mỡ
2.1.4. Bể lọc

SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
12


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

Bể lọc nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho nước thải
đi qua lớp lọc đặt biệt hay đi qua lớp vật liệu lọc, sử dụng chủ yếu cho một số loại
nước thải công nghiệp. Quá trình phân riêng được thực hiện nhờ vách ngăn xốp, nó
cho nước đi qua và giữ pha phân tán lại. Quá trình diễn ra dưới tác dụng của áp suất
cột nước.
Phương pháp xử lý cơ học có thể loại bỏ được hơn 60% tạp chất không hòa tan trong
nước thải và giảm BOD đến 30%. Để tăng hiệu suất công tác của các công trình xử lý
cơ học có thể dùng biện pháp thoáng sơ bộ, thoáng gió đông tụ sinh học, hiệu quả xử
lý có thế đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 40-50% BOD.
Trong số các công trình xử lý cơ học có thể kể đến bể tự hoại, bể lắng 2 vỏ, bể lắng
trong có ngăn phân hủy là những công trình vừa để lắng vừa để phân hủy cặn lắng.
2.1.5. Bể lắng cát
Bể lắng cát đặt sau song chắn, lưới chắn và trước bể điều hòa, trước bể lắng đợt 1,
nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô nặng như cát, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh, kim
loại,…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 thổi khí và bể ly tâm.

Hình 6: Bể lắng cát ngang
Bể điều hòa
Bể điều hòa được dùng để duy trì dòng thải, 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 lưu
lượng và nồng độ.
2.1.6.

SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
13


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

2.2. Xử lí nước thải bằng phương pháp hóa- lí

Bản chất của quá trình xử lý nước bằng phương pháp hóa-lý là áp dụng các quá trình
vật lý và hóa học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các
tạp chất bẩn, biến đổi hóa học tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hòa tan
không gây độc hại hay ô nhiễm đến môi trường . Giai đoạn xử lý hóa-lý có thể là giai
đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với các phương pháp cơ học, hóa học, sinh học
trong công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh.
2.2.1. Phương pháp đông tụ và keo tụ
Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù mà 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 hiệu quả bằng phương pháp lắng cần tăng kích
thước của chúng nhờ sự tác động tương hỗ 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 hòa điện tích thường được gọi là quá trình đông tụ, còn quá
trình tạo thành các bộng lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ.
2.2.1.1. Phương pháp đông tụ
Quá trình thủy 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 + 3H+

SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
14


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

Chất đông tụ thường là muối nhôm, sắt hoặc các hỗn hợp của chúng. Việc chọn chất
đông tụ phụ thuộc vào thành phần, tính chất hóa-lý, giá thành, nồng độ tạp chất trong
nước, pH.
Các muối nhôm thường dùng làm chất đông tụ: Al 2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, 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 tương đối rẻ.
Các muối sắt thường được dùng làm chất đông tụ: Fe(SO) 3.2H2O, Fe(SO4)3.3H2O,

FeSO4.7H2O và FeCl3. Hiệu quả lắng cao khi sử dụng dạng khô hay dung dịch 1015%.
2.2.1.2. Phương pháp keo tụ

Keo tụ là quá trình kết hợp với 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 sự 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.
Sự keo tụ được tiến hành nhằm thúc đẩy quá trình tạo bông hydroxyt nhôm và sắt với
mục đích tăng vận tốc lắng của chúng. Việc sử dụng chất keo tụ cho phép giảm chất
đông tụ, giảm thời gian đông tụ và tăng vận tốc lắng.
Cơ chế làm việc của chất keo tụ dựa trên các hiện tượng sau: hấp phụ phân tử chất keo
trên bề mặt hạt keo, tạo thành mạng lưới phân tử chất keo tụ. Sự dính lại các hạt keo
do lực đẩy Vanderwalls. Dưới tác động của chất keo tụ giữa các hạt keo tạo thành cấu
trúc 3 chiều có khả năng tách nhanh và hoàn toàn ra khỏi nước.
Chất keo tụ thường dùng có thể là hợp chất tự nhiên và tổng hợp chất keo tự nhiên là
tinh bột, ete, xenlulozo.
2.2.2.

Tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (dạng rắn hay lỏng)
phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng. Trong xử lý nước thải tuyển nổi
được sử dụng để xử lý 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
và nhẹ, lắng chậm, trong thời gian ngắn. Khi các hạt đã nổi lên trên bề mặt có thể thu
gom chúng bằng bộ 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 tập hợp các
SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh

15


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo các hạt nổi trên 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.
2.2.3.

Khử trùng nước thải

Sau khi sử lý sinh học ,phần lớn các vi khuẩn trong nước thải bị tiêu diệt.Khi xử lý
trong các công trình sinh học nhân tạo (Aerophin hay Aerotank ) số lượng vi khuẩn
giảm xuống còn 5% , trong hồ sinh ật hoặc cánh đồng lọc còn 1-2%. Nhưng để tiêu
diệt toàn bộ vi khuẩn gây bệnh, nước thải cần phải khử trùng chlor hóa, điện phân, tia
cực tím …
2.2.3.1.

Phương pháp phổ biến nhất hiện nay là Clo hóa

Chlor cho vào nước thải dưới dạng hơi hoặc clorua vôi. Lượng clor hoạt tính cần thiết
cho một đưn vị thể tích nước thỉa là: 10g/m3 đối với nước thải sau xử lý cơ học, 5g/m3
sau xử lý sinh học hoàn toàn. Clor phải được trồn đều với nước và để đảm bảo hiệu
quá khử trùng , thời gian tiếp xúc giữa nước và hóa chất là 30 phút trước khi nước thải
ra nguồn. Hệ thống clor hóa nước thải clor hơi bao gồm thiết bị clorata, máng trộn và
bể tiếp xúc. Clorato phục vụ cho mục đích chuyển clor hơ thành dung dịch clor trước
khi hòa trộn với nước thải và chia thành 2 nhóm: nhóm chân không và nhóm áp lực.
Clor hơi được vận chuyển về trạm xử lý nước thải dưới dạng hơi nén trong banlon
chịu áp.Trong trạm xử lý cần hải có kho cất giữ các banlon này. Phương pháp dùng

clor hơi ít được dùng phổ biến.
2.2.3.2.

Phương pháp Clo hóa nước thải bằng Clorua vôi

Áp dụng cho trạm nước thải có công suất dưới 1000m 3/ngđ .Các công trình và thiết bị
dùng trong dây chuyền này là các thùng hòa trộn, chuẩn bị dung dịch clorua vôi, thiết
bị định lượng máng trộn và bể tiếp xúc.
Với clorua vôi được hòa trộn sơ bộ tại thùng hòa trộn cho đến dung dịch 10-15% sau
đó chuyển qua thùng dung dịch.Bơm định lượng sẽ đưa dung dịch clorua vôi với liều
lượng nhất định đi hòa trộn với nước cấp bằng các cánh khuấy gắn với trục động cơ
điện.
2.2.3.3.

Phương phá Ozon hóa

Ozon hóa tác động mạnh mẽ với các chất khoáng và chất hữu cơ , oxy hóa bằng ozzon
cho phép đồng thời khử màu, khử mùi, tiệt trùng của nước. Bằng ozon hóa có thể xử lý
phenol , sản phẩm dầu mỏ , H2S, các hợp chất Asen, thuốc nhuộm….Sau quá trình
Ozon hóa số lượng vi khuẩn bị tiêu diệt đến hơn 99% . Ngoài ra, ozon còn oxy hóa các
hợp chất Nito, photpho… Nhược điểm chính của phương pháp này là giá thành cao và
thường được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước cấp.
SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
16


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ
2.3. Xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học

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

Để tách các chất bẩn hữu cơ dạng keo và hòa 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...).

Hình 2.4. Hồ sinh vật

2.3.1.1.

Hồ sinh vật

Là các hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo còn gọi là hồ oxy hóa , hồ ổn định
nước thải.. là hồ để xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học.Trong hồ sinh vật diễn
ra quá trình oxy hóa các chất hữu cơ như vi khuẩn, tảo là các loại thủy sinh khác,
tương tự như quá trình làm sạch nguồn nước mặt.Vì sinh vật dùng oxy sinh ra từ rêu
tảo trong quá trình quang hợp cũng như oxy từ không khí để oxy hóa các chất hữu cơ,
rong tảo lại tiêu thụ CO 2, photphat và nitrat amon sinh ra từ sự phân hủy, oxy hóa 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 6o C.
Theo bản chất quá trình sinh hóa, người ta chia hồ sinh vật ra các loại hồ hiếu khí, hồ
sinh vật tùy tiện ( Faculative ) và hồ sinh vật yếm khí.
 Hồ sinh vật hiếu khí

Quá trình xử lí nước thải xảy ra trong điều kiện đầy đủ oxy, oxy được cung cấp qua
mặt thoáng và nhờ quang hợp của tảo hoăc hồ được làm thoáng cưỡng bức nhờ các hệ
thống thiết bị cấp khí. Độ sâu của hồ sinh vật hiếu khí không lớn từ 0,5-1.5m
 Hồ sinh vật tùy tiện

Có độ sâu từ 1,5-2,5m, trong hồ sinh vật tùy tiện theo chiều sâu lớ nước có thể diễn ra
hai quá trình : oxy hóa hiếu khí và lên men yếm khí các chất bẩn hữu cơ. Trong hồ

SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
17


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

sinh vật tùy tiện vi khuẩn và tảo có quan hệ tưởng hổ đóng vai trò cơ bản đối với sự
chuyển hóa các chất .
 Hồ sinh vật yếm khí

Có độ sâu trên 3m, với sự tham gia của hàng trăm chủng loại vi khuẩn kỵ khí bắt buộc
và kỵ khí không bắt buộc. Các vi sinh vật này tiến hành hàng chục phản ứng hóa sinh
để phân hủy à biến đổi các hợp chất hữu cơ phức tạp thành những chất đơn giản để dễ
xử lí . Hiệu suất giảm BOD trong hồ có thể đến 70%. Tuy nhên, nước thải sau khi ra
khỏi hồ vẫn còn BOD cao nên loại hồ này chỉ chủ yếu áp dụng cho xử lý nước thải
công nghiệp rất đậm đặc và dùng làm hồ bậc 1 trong tổ hợp nhiều bậc.
2.3.1.2.

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 nay 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 hủy chúng thành các chất
đơn giản để cây trồng hấp thụ. Nước thải sau khi ngấm vào đất, một phần được cây
trồng dử dụng. Phần còn lại chảy vào hệ thống tiêu nước ra sông hoặc bổ sung cho
nước nguồn.
2.3.2. Xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo

2.3.2.1.
Bể lọc sinh học

Bể lọc sinh học là công trình nhân tạo, trong đó nước thải được lọc qua vật liệu rắn có
bo bọc một lớp màng vi sinh vật. Bể lọc sinh học gồm các phần chính như sau: Phần
chứa vật liệu lọc, hệ thống phân phối nước đảm bảo tưới đều lên toàn bộ bề mặt bể, hệ
thống thu và dẫn nước sau khi lọc, hệ thống phân phối khí cho bể lọc.
Quá trình oxy hóa chất thỉa trong bể lọc sinh học diễn ra giống như trên cánh đồng lọc
nhưng với cường độ lớn hơn nhiều. Màng vi sinh vật đã sử dụng và xác vi sinh vật
chết theo nước trôi khỏi bể được tách khỏi nước thải ở bể lắng đợt 2. Để đảm bảo quá
trình oxy hóa sinh hóa diễn ra ổn định oxy đươc cấp cho bể lọc bằng các biện pháp
thông gió tự nhiên hoặc thông gió nhân tạo. Vật liệu lọc sinh học có thể là nhựa
plastic, xỉ vòng gốm, đá Granit….
 Bể lọc sinh học nhỏ giọt

Bể có dạng hình vuông, hình chữ nhật hoặc hình tròn trên mặt bằng, bể lọc sinh học
nhỏ giọt làm việc theo nguyên tắc sau:
- Nước thải sau bể lắng đợt 1 được đưa về thiết bị phân phối, theo chu kỳ tưới đều
nước trên toàn bộ bề mặt bể lọc. Nước thải sau khi lọc chảy vào hệ thống thu nước và
được dẫn ra khỏi bể. Oxy cấp cho bể chủ yếu qua hệ thống lỗ xung quanh thành bể.
SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
18


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ
- Vật liệu lọc của bể sinh học nhỏ giọt thường là các hạt cuội, đá, … đường kính trung

bình là 20-30mm. Tải trọng nước thải của bể thấp ( 0,5-1,5m 3/m3 vật liệu lọc /ngđ).

Chiều cao lớp vật liệu lọc là 1,5-2m. Hiệu quả xử lý nức thải có công suất dưới
1000m3/ngđ.
 Bể lọc sinh học cao tải
Bể lọc sinh học cao tải có cấu tạo và quản lý khác với bể lọc sinh học nhỏ giọt, nước
thải tưới lên mặt bể nhờ hệ thống phân phối phản lực. Bể có tải trọng 10-20m 3 nước
thải/1m2 bề mặt bể/ng. Nếu trường hợp BOD của nước thải quá lớn người ta tiến hành
pha loãng chúng bằng nước thải đã làm sạch. Bể được thiết kế cho các trạm xử lí dưới
5000 m3/ngđ.
2.3.2.2. Bể hiếu khí có bùn hoạt tính – bể Aerotank

Là bể chứa hỗn hợp nức thải và bùn hoạt tính, khí được cấp liên tục vào bể trộn đều và
giữ cho bùn ở trạng thái lơ lững 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 ơ 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. Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất nền ( BOD) và chất
dinh dưỡng ( N, P ) làm thức ăn để chuyển hóa chúng thành các chất trơ không hòa
tan và thành các tế bào mới. 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.
2.3.2.3. Quá trình xử lí sinh học kỵ khí – bể UASB

Quá trình xử lí sinh học kỵ khí là quá trình sử dụng các vi sinh vật trong điều kiện
không có oxy để chuyển hóa các hợp chất hữu cơ thành Metan và các sản phẩm hữu
cơ khác.
Quá trình này thường được ứng dụng để xử lý ổn định cặn và xử lý nước thải công
nghiệp có nồng độ BOD, COD cao.

Quá trình chuyển hóa chất hữu cơ trong nước thải bằng vi sinh vật yếm khí xảy ra theo
3 giai đoạn:


Một nhóm vi sinh vật tự nhiên có trong nước thải thủy phân các hợp chất hữu cơ
phức tạp và lypit thành các chất hữu cơ dơn giản có trọng lượng nhẹ như

SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
19


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

Monosacarit, amino axit đẻ tạo ra nguồn thức ăn và năng lượng cho vi sinh vật
hoạt động.
 Nhóm vi khuẩn tạo men axit biến đổi các hợp chất hữu cơ đơn giản thành các axit
hữu cơ thường là axit acetic, nhóm vi khuẩn yến khí tạo axit gọi là nhóm axit
focmơ.
 Nhóm vi khuẩn tạo Metan chuyenr hóa hydro và axit acetic thành khí Metan và
cacbonic . Nhóm vi khuẩn này ( trâu , bò …) vai trò quan trọng của nhóm vi khuẩn
Metan focmơ là tiêu thụ hydro và axit acetic, chúng tăng trưởng rất chậm và quá
trình xử lý yếm khí chất thải được thực hiện khi khí Metan và cacbonic thoát ra
khỏi hỗn hợp.
 Bể UASB

Hình 9: Bể UASB
Nước thải được đưa trực tiếp vào dưới đáy bể và được hân phối đồng đều ở đó , sau
đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học hạt nhỏ ( bông bùn ) và các chất hữu cơ

được tiêu thụ ở đó.
Các bọt khí Metan và cacbonic nổi lên trên được thu bằng các chụp khí để dẫn ra khỏi
bể.
Nước thải tiếp theo đó sẽ diễn ra sự phân tách 2 pha lỏng và rắn. Pha lỏng được dẫn ra
khỏi bể, còn pha rắn thì hoàn lưu lại lớp bông bùn.
Sự tạo thành và duy trì các hạt bùn là vô cùng quan trọng khi vận hành bể UASB
SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
20


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

CHƯƠNG3
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI

3.1. Yêu cầu thiết kế (cơ sở lựa chọn thiết kế)

Bảng 3.1. Số liệu thành phần tính chất nước thải của nhà máy chế biến thủy sản
STT Chỉ tiêu
Đơn vị
Giá trị
Trung bình
Khoảng giá trị
1
pH
6.5
6-8
2

SS
mg/L
4000
3700 – 6400
3
BOD5
mg/L
4800
3480 – 6200
4
COD
mg/L
6015
8840 – 9230
5
Dầu mỡ
mg/L
400
320 – 458
6
Tổng N
mg/L
150
120 – 190
7
7
Tổng Coliform
MPN/100ml
4,8.10
4,8.105 – 109

Bảng 3.2. Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý theo cột B QCVN11-2008
TT
Thông số
Đơn vị
Gía trị
1
pH
5,5 – 9
2
BOD5 ở 20C
mg/L
50
3
COD
mg/L
80
4
TSS
mg/L
100
5
Amoni
mg/L
20
6
Tổng Nito
mg/L
60
7
Tổng dầu, mỡ động

mg/L
20
thực vật
8
Clo dư
mg/L
2
SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
21


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

9

Tổng Coliforms

MPN/100ml

5000

=1100 m3/ngđ = 73,33 m3/h
3.2. Đề xuất và lựa chọn phương án xử lí
3.2.1. Phương án 1

Nước thải

Đem chôn lấp

Song chắn rác thô

Song chắn rác tinh

Hầm tiếp nhận
Máy thổi khí

Bể tuyển nổi

Bể điều hòa

Bùn thải

máy nén khí

Bể UASB

Máy thổi khí

Bể Aerotank

Bùn
tuần
hoàn

Bể lắng sinh học

Bể thu bùn

Bùn thải

Hóa chất

Bể khử trùng

Bể nén bùn

khử trùng
SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh

Sân phơi bùn
22


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ
Nguồn tiếp nhận

3.2.2. Phương án 2
Nước thải

Song chắn rác thô

Đem chôn lấp

Song chắn rác tinh

Hầm tiếp nhận

Bể vớt dầu mỡ

máy thổi khí

Nước tuần hoàn
Bể điều hòa

Bể UASB

Máy thổi khí

Bùn

Bể Aerotank

tuần
hoàn
Bể lắng sinh học

Hóa chất

Bể khử trùng

Bùn thải

Bể nén bùn

Máy ép bùn

SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
23

Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ
khử trùng
Nguồn tiếp nhận

3.2.3.

Lựa chọn phương án xử lý

Dựa vào thành phần tính chất nước thải đầu vào của công ty chế biến thủy sản A và
yêu cầu về chất lượng sau khi xử lý theo cột B QCVN11/2008 – Quy chuẩn kỹ thuật
quốc gia về nước thải công nghiệp chế biến thủy sản. Ta chọn sơ đồ công nghệ
phương án 1 để thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có
công suất
=1100 m3/ngđ
3.3. Thuyết minh sơ đồ công nghệ.

Toàn bộ nước thải từ khu sản xuất được dẫn theo cống thoát nước thải của công ty tới
hầm tiếp nhận qua song chắn rác để giữ lại và loại bỏ các loại rác và tạp chất vô cơ có
kích thước lớn hơn 16mm (như bao nylon, rác, vỏ tôm, xương, vẩy,…). Sau đó nước
thải chảy qua bể tuyển nổi, nước thải được xáo trộn đều nhờ các bọt khí cấp từ ngoài
vào, đồng thời loại bỏ các cặn khó lắng và lơ lửng trong nước, các cặn sẽ nổi lên trên
theo các bọt khí và được vớt ra ngoài, dòng nước tiếp tục chảy trọng trường qua bể
điều hòa. Tại bể điều hòa, nước thải sẽ được ổn định về lưu lượng, nồng độ. Do thời
gian lưu nước trong bể là từ 4-12h nên ở bể điều hòa có hệ thống xáo trộn bằng khí
nén. Sau thời gian lưu nước, nước thải sẽ được chảy vào bể UASB, bùn lắng được
bơm ra sân phơi bùn. Tại bể Aerotank, lượng nước thải kết hợp với bùn hoạt tính tuần
hoàn từ bể lắng 2 và lượng oxy cho vào bể nhờ máy thổi khí để thực hiện quá trình

oxy hóa những chất hữu cơ dễ bị oxy hóa, cơ chế của quá trình hiếu khí diễn ra như
sau:
Chất hữu cơ

vi sinh vật

CO2 + H2O + VSV mới

Sau thời gian làm việc nước thải sẽ được chảy vào bể lắng đợt 2. Tại bể này, lượng
bùn cặn sẽ lắng xuống và được bơm vào sân phơi bùn, một phần lượng bùn sẽ được
tuần hoàn trở lại bể Aerotank đảm bảo lượng vi sinh trong bể. Sau khi ra khỏi bể lắng
sinh học, nước thải sẽ được khử trùng bằng chlorua và được tiếp xúc với thời gian lưu
SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
24


Đồ án môn học
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty chế biến thủy sản A có công suất =1100 m3/ngđ

nước là 30 phút. Sau khi ra khỏi bể tiếp xúc khử trùng, nước thải đạt tiêu chuẩn loại B,
được xả vào nguồn tiếp nhận. Bùn sẽ lắng xuống đáy bể và được máy cào thu hồi về
cuối bể, cứ mỗi lần bùn đến cuối bể thì van xả bùn mở ra. Bùn được xả sang bể phân
hủy bùn, một phần bùn sẽ được tuần hoàn lại bể hiếu khí, bùn dư sẽ được xử lí làm
phân bón.
Tính toán các công trình đơn vị
a. Các thông số thiết kế

+ Lưu lượng ngày trung bình:
= 1100 m3/ngđ

+ Lưu lượng giờ trung bình
= = = 73,33 m3/h = 0,02 m3/s
+ Lưu lượng giờ lớn nhất:
= 150 m3/h
+ Lưu lượng giờ nhỏ nhất:
= 5 m3/h
+ Lưu lượng lớn nhất giây:
= 1000 = 1000 = 41,67 L/s
+ Lưu lượng nhỏ nhất giây
= 1000 = 1000 = 1.39 L/s
+ Hệ số giờ cao điểm:
= = =2
+ Hệ số giờ nhỏ nhất: = = = 0.068
b. Hiệu quả xử lý của các công trình

b.1. Hiệu quả xử lý qua song chắn rác
+ Hiệu quả xử lý qua song chắn rác thô
Hàm lượng chất rắn lơ lững (SS) và BOD 5 của nước thải khi qua song chắn rác đạt
hiệu suất xử lý là 4% (Theo xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, tính toán thiết kế
công trình – Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân), còn lại:
SVTH: Nguyễn Nữ Trà My
GVHD: Ths.Biện Văn Tranh
25