TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY TNHH THỦY SẢN SIMMY, CÔNG SUẤT 200M3NGÀY ĐÊM

MỞ ĐẦU

1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong những thập niên gần đây, ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm nước
nói riêng đang trở thành mối lo chung của nhân loại. Vấn đề ô nhiễm môi trường và
bảo vệ sự trong sạch cho các thủy vực hiện nay đang là những vấn đề cấp bách trong
quá trình phát triển kinh tế, xã hội. 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 tường. 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 và xử lý 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 hiện nay có tốc độ tăng trưởng kinh tế rất cao.
Tuy nhiên tăng trưởng kinh tế của ngành mới chỉ là điều kiện cần nhưng 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 chứa Cacbon, Nitơ,
Photpho… Trong 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. Ví
dụ, nồng độ COD trong nước thải công ty chế biến thủy sản các loại khoảng 2000 ÷
6000 mg/l vượt quá 30 lần tiêu chuẩn cho phép (QCVN 24-2009/BTNMT).
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.
Và công ty TNHH thủy sản SIMMY cũng là một trong những nguồn gây tác động
đến môi trường, chính vì vậy mà đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải
công ty chế biến thủy sản SIMMY” được thực hiện nhằm mục đích giải quyết ô nhiễm
của nước thải tại công ty giúp công ty phát triển kinh tế cùng với bảo vệ môi trường
bền vững.
GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

1


2. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI
Thiết kế công nghệ xử lý nước thải công ty chế biến thủy sản SIMMY với công
suất 200 m3/ngày để xử lý nước thải, giảm thiểu tác hại lên môi trường trong điều kiện
phù hợp với thực tế của công ty thuỷ sản SIMMY.
3. NỘI DUNG
- Tổng quan về công ty TNHH THỦY SẢN SIMMY
- Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải thủy sản
- Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải thủy sản công ty SIMMY
- Tính toán thiết kế các công trình đơn vị
- Tính toán kinh tế
- Quản lý vận hành
- Kết luận và kiến nghị
4. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
Đề tài được thực hiện dựa trên các phương pháp nghiên cứu sau:
- Phương pháp thu thập tài liệu: dữ liệu được thu thập từ các kết quả nghiên
cứu, các tài liệu có liên quan.
- Phương pháp khảo sát thực địa: tiến hành khảo sát về tính chất, thành phần
nước thải.
- Phương pháp phân tích: lấy mẫu đo dạc và phân tích các chỉ tiêu chất
lượng nước.
5. PHẠM VI ĐỀ TÀI
Phạm vi ứng dụng của đề tài là ứng dụng xử lý nước thải của công ty thủy sản
SIMMY và một số công ty khác nếu có cùng đặc tính chất thải đặc trưng.
6. CẤU TRÚC LUẬN VĂN: bao gồm các chương với nội dung như sau
GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

2


Chương 1

Tổng quan về công ty TNHH thủy sản SIMMY

Chương 2

Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải thủy sản

Chương 3

Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải thủy sản công ty SIMMY

Chương 4

Tính toán thiết kế các công trình đơn vị

Chương 5

Tính toán kinh tế

Chương 6

Quản lý và vận vận hành

Chương 7

Kết luận và kiến nghị

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

3


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. CÔNG TY CHẾ BIẾN SẢN XUẤT THỦY SẢN SIMMY
1.1.1 Giới thiệu công ty:
Tên công ty: Công ty TNHH thủy sản SIMMY.
Địa chỉ: Lô B04-1, KCN Đức Hòa 1 Hạnh Phúc, ấp 5, xã Đức Hòa Đông, huyện
Đức Hòa, tỉnh Long An.
Lĩnh vực hoạt động: Kinh doanh, gia công chế biến thủy hải sản xuất khẩu.
1.1.2 Sản phẩm và thị trường tiêu thụ
Sản phẩm chính của công ty chủ yếu là tôm đông lạnh, khoảng 6884 tấn/năm, tùy
theo đơn đặt hàng, sản phẩm chủ yếu xuất ra thị trường Trung Quốc và Đài Loan.
1.1.3 Quy trình sản xuất

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

4


Sơ đồ công nghệ chế biến tôm sú

Hình1.1 : Sơ đồ quy trình chung chế biến tôm sú.

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐỒN THỊ MỸ NỮ

5


1.2. NGUỒN GỐC PHÁT SINH CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG NGÀNH
CHẾ BIẾN THỦY SẢN
Các nguồn gây ô nhiễm chủ yếu trong các công ty chế biến đông lạnh thường
được phân chia thành 3 dạng: chất thải rắn, chất thải lỏng và chất thải khí. Trong quá
trình sản xuất cũng gây ra các nguồn ô nhiễm khác như tiếng ồn, độ rung và khả năng
gây cháy nổ.
1.2.1. Chất thải rắn
Chất thải rắn thu được từ quá trình chế biến tôm, mực, đầu vỏ tôm, vỏ sị, da, mai
mực, nội tạng… Thành phần chính của phế thải sản xuất các sản phẩm thuỷ sản chủ
yếu là các chất hữu cơ giàu đạm, canxi, phốtpho. Toàn bộ phế liệu này được tận dụng
để chế biến các sản phẩm phụ, hoặc đem bán cho doanh nghiệp làm thức ăn cho người,
thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm hoặc thuỷ sản.
Ngoài ra còn có một lượng nhỏ rác thải sinh hoạt, các bao bì, dây niềng hư hỏng
hoặc đã qua sử dụng với thành phần đặc trưng của rác thải đô thị.
1.2.2. Chất thải lỏng
Nước thải trong công ty chế biến đông lạnh phần lớn là nước thải trong quá trình
sản xuất bao gồm nước rửa nguyên liệu, bán thành phẩm, nước sử dụng cho vệ sinh v
nhà xưởng, thiết bị, dụng cụ chế biến, nước vệ sinh cho công nhân.
Lượng nước thải và nguồn gây ô nhiễm chính là do nước thải trong sản xuất.
1.2.3. Khí thải
Khí thải sinh ra từ công ty cụ thể là:
Khí thải Chlo sinh ra trong quá trình khử trang thiết bị, nhà xưởng chế biến và
khử trùng nguyên liệu, bán thành phẩm.

Mùi tanh từ mực, tôm nguyên liệu, mùi hơi tanh từ nơi chứa phế thải, vỏ sị, cống
rãnh.
Bụi sinh ra trong quá trình vận chuyển, bốc dỡ nguyên liệu.
Hơi tác nhân lạnh có thể bị rò rỉ: NH3
GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

6


Hơi xăng dầu từ các bồn chứa nhiên liệu, máy phát điện, nồi hơi.
1.2.4. Tiếng ồn, nhiệt độ
Tiếng ồn xuất hiện trong công ty chế biến thuỷ sản chủ yếu do hoạt động của các
thiết bị lạnh, cháy nổ, phương tiện vận chuyển
Trong phân xưởng chế biến của các công ty thuỷ sản nhiệt độ thường thấp và ẩm
hơn so khu vực khác.
1.3. CÁC TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG CỦA CHẤT THẢI TRONG
NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN.
1.3.1. Tác động của nước thải đến môi trường.
Nước thải chế biến thuỷ sản có hàm lượng các chất ô nhiễm cao nếu không được
xử lý sẽ gây ô nhiễm các nguồn nước mặt và nước ngầm trong khu vực.
Đối với nước ngầm tầng nông, nước thải chế biến thuỷ sản có thể thấm xuống đất
và gây ô nhiễm nước ngầm. Các nguồn nước ngầm nhiễm các chất hữu cơ, dinh dưỡng
và vi trùng rất khó xử lý thành nước sạch cung cấp cho sinh hoạt.
Đối với các nguồn nước mặt, các chất ô nhiễm có trong nước thải chế biến thuỷ
sản sẽ làm suy thoái chất lượng nước, tác động xấu đến môi trường và thủy sinh vật,
cụ thể như sau:
Các chất hữu cơ
Các chất hữu cơ chứa trong nước thải chế biến thuỷ sản chủ yếu là dễ bị phân
hủy. Trong nước thải chứa các chất như cacbonhydrat, protein, chất béo... khi xả vào

nguồn nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do vi sinh vật sử dụng
ôxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ. Nồng độ oxy hòa tan dưới 50% bão hòa có
khả năng gây ảnh hưởng tới sự phát triển của tôm, cá. Oxy hòa tan giảm không chỉ gây
suy thoái tài nguyên thủy sản mà còn làm giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước,
dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp.

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

7


Tác động của chất rắn lơ lửng
Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, nó hạn chế độ sâu tầng
nước được ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo, rong
rêu... Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy
sinh đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn nước) và gây bồi lắng
lòng sông, cản trở sự lưu thông nước và tàu bè…
Tác động của các chất dinh dưỡng (N, P)
Nồng độ các chất nitơ, photpho cao gây ra hiện tượng phát triển bùng nổ các loài
tảo, đến mức độ giới hạn tảo sẽ bị chết và phân hủy gây nên hiện tượng thiếu oxy. Nếu
nồng độ oxy giảm tới 0 gây ra hiện tượng thủy vực chết ảnh hưởng tới chất lượng
nước của thủy vực. Ngoài ra, các loài tảo nổi trên mặt nước tạo thành lớp màng khiến
cho bên dưới không có ánh sáng. Quá trình quang hợp của các thực vật tầng dưới bị
ngưng trệ. Tất cả các hiện tượng trên gây tác động xấu tới chất lượng nước, ảnh hưởng
tới hệ thuỷ sinh, nghề nuôi trồng thuỷ sản, du lịch và cấp nước.
Amonia rất độc cho tôm, cá dù ở nồng độ rất nhỏ. Nồng độ làm chết tôm, cá từ
1,2 ÷ 3 mg/l. Tiêu chuẩn chất lượng nước nuôi trồng thủy sản của nhiều quốc gia yêu
cầu nồng độ Amonia không vượt quá 1mg/l.
Vi sinh vật

Các vi sinh vật đặc biệt vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán trong nguồn nước là
nguồn ô nhiễm đặc biệt. Con người trực tiếp sử dụng nguồn nước nhiễm bẩn hay qua
các nhân tố lây bệnh sẽ truyền dẫn các bệnh dịch cho người như bệnh lỵ, thương hàn,
bại liệt, nhiễm khuẩn đường tiết niệu, tiêu chảy cấp tính..
1.3.2. Tác động của khí thải đến môi trường
Các khí thải có chứa bụi, các chất khí COx, NOx, SOx… sẽ tác động xấu tới sức
khoẻ của công nhân lao động trong khu vực, đây là tác nhân gây bệnh đường hô hấp
cho con người nếu hít thở không khí ô nhiễm lâu ngày.
Khí Clo phát sinh từ khâu vệ sinh khử trùng. Nước khử trùng thiết bị, dụng cụ
chứa hàm lượng Chlorine 100 – 200 ppm. Chlo hoạt động còn lại trong nước thải với
GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

8


hàm lượng cao và nồng độ khí Clo trong không khí đo được tại chỗ thường cao hơn
mức quy định từ 5 đến 7 lần.
Clo là loại khí độc, gây ảnh hưởng trực tiếp đến mắt, đường hô hấp khi tiếp xúc ở nồng
độ cao có thể gây chết người. ngoài ra, các sản phẩm phụ là các chất hữu cơ dẫn xuất
của chlo có độ bền vững và độc tính cao. các chất này đều độc hại và có khả năng tích
tụ sinh học.
Mùi hôi tanh ở khu vưc sản xuất tuy không có độc tính cấp, nhưng trong điều
kiện phải tiếp xúc với thời gian dài người lao động sẽ có biểu hiện đặc trưng như buồn
nôn, kém ăn, mệt mỏi trong giờ làm việc.
1.3.3. Tác động do hệ thống lạnh
Các hệ thống lạnh trong chế biến thuỷ sản thường xuyên hoạt động, nhiệt độ của
các tủ cấp đông hoặc kho lạnh cần duy trì tương ứng -40 oC và –250C, làm tăng độ ẩm
cục bộ lên rất cao. Trong điều kiện tiếp xúc với nước lạnh thường xuyên và lâu dài,
làm việc ở điều kiện nhiệt độ thay đổi ngột, liên tục, người lao động hay mắc các bệnh

về đường hô hấp, viêm khớp.
1.3.4. Vệ sinh lao động và bệnh nghề nghiệp
Bất cứ ngành công nghiệp nào cũng gặp phải vấn đề liên quan đến vệ sinh lao
động và bệnh nghề nghiệp tác tác động xấu đến sức khoẻ người lao động nếu không có
sự quan tâm giải quyết hợp lý.
Điều kiện lao động lạnh ẩm trong công ty chế biến thuỷ sản đông lạnh thường
gây ra các bệnh cũng hay gặp ở các nghành khác như viêm xoang, họng, viêm kết mạc
mắt( trên 60%) và các bệnh phụ khoa ( trên 50%).
Các khí CFC (Cloro – Fluo - Cacbon) được dùng trong các thiết bị lạnh, từ lâu
đã được coi là tác nhân gây thủng tầng ôzôn và sẽ bị cấm dùng trong thời gian tới.
Ngoài ra bản thân CFC là các chất độc, khi hít phải ở nồng độ cao có thể gây ngộ độc
cấp tính, thậm chí gây tử vong.

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

9


Nhận xét chung về nước thải ngành chế biến thủy sản
Nước thải ngành chế biến thủy sản có COD dao động trung bình từ 1000 ÷
6000 mg/l, hàm lượng BOD dao động trung bình từ 400 ÷ 3800 mg/l, hàm lượng Nitơ
cũng rất cao. So với tiêu chuẩn TCVN 5945 –1995 thì nước thải ngành chế biến thủy
sản đã vượt mức cho phép gấp nhiều lần. Ngoài ra nước thải còn chứa
các bã rắn như: vây, dè, đầu, ruột, … rất dễ lắng. Vì vậy, việc nghiên cứu áp dụng và
triển khai công nghệ xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản là vấn đề cấp bách mà
chúng ta phải thực hiện.
1.4 CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM.
1.4.1 Biện pháp giảm thiểu nước sử dụng và nước thải:
Một số nguyên tắc giảm thiểu lượng nước sử dụng:

- Khóa nước khi không cần dùng
- Sử dụng nước hiệu quả ở những nơi cần dùng
- Xem xét việc lựa chọn các quá trình “khô” thay cho quá trình “ướt” thông thường
Một số nguyên tắc giảm thiểu nước thải:
- Tách riêng chất thải rắn ra khỏi nước.
- Tránh cắt nhỏ hoặc nghiền nhỏ chất thải (khi không cần thiết).
- Không ngâm chất thải trong nước hoặc cho nước máy chảy qua chất thải. Không
để chất thải rơi vãi xuống sàn ở những nơi có thể.
- Loại bỏ chất thải khỏi khu vực chế biến.
1.4.2 Biện pháp xử lý nước thải
Yêu cầu đối với hệ thống xử lý nước thải phải đạt được hiệu suất loại bỏ tối thiểu 90%
chất rắn lơ lửng, 97 – 98% đối với COD, 96-98% BOD và hơn 99% vi sinh có hại.
Công nghệ xử lý:
Quy trình xử lý nước thải lựa chọn theo phương án xử lý 3 bậc nhằm hạn chế đến mức
tối đa hàm lượng chất thải.
GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

10


Bao gồm các công đoạn như sau:
- Lọc rác bằng máy lọc rác tự động.
- Thu gom, cân bằng nước thải và tách dầu mỡ.
- Xử lý bậc 1 bằng phương pháp sinh học yếm khí trong bể UASB.
- Xử lý bậc 2 bằng phương pháp sinh học hiếu khí trong bể Aeroten.
- Xử lý bậc 3 bằng phương pháp hoá lý: keo tụ, lắng lọc và khử trùng.
Bùn lắng tụ được hút vào ngăn chứa bùn, bể phân huỷ bùn và cuối cùng được hút thải
vào bãi rác hoặc dùng để bón cây.

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

11


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
NƯỚC THẢI THỦY SẢN
2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN
Do đặc tính nước thải ngành chế biến thủy sản chứa lượng chất hữu cơ lớn, tỉ số
BOD/COD dao động khoảng từ 0,5 đến 0,7 nên biện pháp xử lý thường được áp dụng
là sử dụng các công trình xử lý sinh học.
Trong nước thải còn chứa lượng cặn khá lớn, các mảnh vụn nguyên liệu có đặc
tính cơ học tương đối bền vì thế trước khi đưa vào hệ thống xử lý sinh học, nước thải
cần được xử lý bằng các công trình xử lý cơ học để loại bỏ cặn này.
Do lưu lượng và chất lượng nước thải chế biến thủy sản thay đổi rất lớn theo thời
gian, do đó trong công nghệ thường phải sử dụng bể điều hòa có dung tích đủ lớn để ổ
định dòng nước thải vào công trình xử lý sinh học tiếp theo.
Nước thải sau khi xử lý sinh học vẫn còn một số vi sinh vật gây bệnh, do đó phải
qua giai đoạn khử trùng trước khi xả ra ngoài môi trường.
2.1.1 Phương pháp 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 nước thải thủy sản thông dụng:
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, nilông, vải vụn và các loại rác khác.
Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn được chia thành hai 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.
GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

12


2.1.1.2 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.
2.1.1.3 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, sởi, mảnh vỡ thủy
tinh, mảnh kim loại, tro tán, thanh vụn, vỏ trứng… đế 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 tổi khí,bể lắng cát ly tâm
2.1.1.4 Bể điều hòa
Do đặc điểm công nghệ sản xuất của một số ngành công nghiệp, lưu lượng và
nồng độ nước thải thường không đều theo các giờ trong ngày, đêm. Sự dao động lớn
về lưu lượng và nồng độ dẫn đến những hậu quả xấu về chế độ công tác của mạng lưới
và các công trình xử lý. Do đó bể điều hòa được dùng để duy trì dòng thải và nồng độ
vào công trình xử lý ổ 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.
2.1.1.5 Bể lắng
Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo nguyên tắc

dựa vào sự khác nhau giữa trọng lượng các hạt cặn có trong nước thải. 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 thành các loại sau:bể lắng ngang ,bể lắng đứng,bể lắng ly tâm
GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

13


2.1.1.6 Bể vớt 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, chúng gây ảnh hưởng
xấu tới các công trình thoát nước (mạng lưới và các công trình xử lý).
Vì vậy ta phải thu hồi các chất này trước khi đi vào các công trình phía sau. 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.
2.1.1.7 Bể 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. Đối với nước thải ngành chế biến thủy sản thì bể lọc
ít được sử dụng vì nó làm tăng giá thành xử lý.
2.1.2. Phương pháp hóa-lý
Cơ sở của phương pháp hóa lý là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó, chất
này phản ứng với các tạp chất bẩn trong nước thải và có khả năng loại chúng ra khỏi
nước thải dưới dạng căn lắng hoặc dưới dạng hòa tan không độc hại.

Các phương pháp hóa lý thường được sử dụng để xử lý nước thải chế biến thủy sản là
quá trình keo tụ, hấp phụ, trích ly, tuyển nổi…
2.1.2.1 Keo tụ
Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không hể tách
được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là những hạt rắn có kích
thước quá nhỏ. Quá trình thủy phân các chất đông tụ và tạo thành các bông keo xảy ra
theo các giai đoạn sau:

Me3+

+

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

HOH

(

14

Me(OH)2+ + H+


Me(OH)2+

+

HOH

(

Me(OH)+ + H+

Me(OH)+

+

HOH

(

Me(OH)3 + H+

Me3+
Me(OH)3

+
+

HOH (

3H+

Các chất keo tụ thường dùng là phèn nhôm (Al 2(SO4)3.18H2O, NaAlO2,
Al2(OH)5Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O); phèn sắt (Fe2(SO4)3.2H2O;
Fe2(SO4)3.3H2O; FeSO4.7H2O và FeCl3) hoặc chất keo tụ không phân ly, dạng cao
phân tử có nguồn gốc thiên nhiên hoặc tổng hợp. Các chất keo tụ cao phân tử cho phép
nâng cao đáng kể hiệu quả của quá trình keo tụ và lắng bông cặn sau đó.
2.1.2.2 Tuyển nổi

Tuyển nổi được ứng dụng để xử lý các chất lơ lửng trong nước (bùn hoạt tính,
màng vi sinh vật). Nước thải được nén đến áp suất 40-60psi với khối lượng không khí
bão hòa. Khi áp suất của hỗn hợp khí-nước này được giảm đến áp suất khí quyển trong
bể tuyển nổi thì những bọt khí nhỏ bé được giải phóng. Bọt khí có khả năng hấp phụ
các bông bùn và các chất lơ lửng hoặc nhũ tương (dầu, sợi …) làm chúng kết dính lại
với nhau và nổi lên trên bề mặt bể. Hỗn hợp khí - chất rắn nổi lên tạo thành váng trên
bề mặt. Nước đã được loại bỏ các chất rắn lơ lửng được xả ra từ đáy của bể tuyển nổi.
2.1.3 Phương pháp sinh học
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là dựa vào khả năng sống và hoạt
động sống của vi sinh vật có tác dụng phân hóa chất hữu cơ. Do quá trình phân hóa
phức tạp nhưng chất bẩn có được kháng hóa và trở thành nước , chất vô cơ và những
chất khí như : H2S , Sunfit , Amoniac , Nitơ …
Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động của các vi sinh vật để phân
hủy chất hữu cơ có trong nước thải. Các vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số
muối khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong quá trình dinh dưỡng
chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh
khối của chúng tăng lên. Quá trình phân hủy chất hữu cơ nhờ sinh vật gọi là quá trình
oxy hóa sinh hóa. Như vậy nước thải có thể xử lý bằng phương pháp sinh học sẽ đặc
GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

15


trưng bằng các chỉ tiêu BOD, COD. Để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
hiệu quả thì tỷ số BOD/COD ≥ 0.5
Các phương pháp xử lý sinh học có thể phân loại trên cơ sở khác nhau, dựa vào
quá trình hô hấp của sinh vật có thể chia ra làm 2 loại : quá trình hiếu khí và kỵ khí.
Các công trình áp dụng phương pháp này như :
Bể Aerotank

Bể lọc sinh học
Mương oxy hóa
Bể mêtan
Bể UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket)
2.2 CÁC CÔNG TRÌNH THỰC TẾ
 Bể lọc sinh học nhỏ giọt
Bể lọc sinh học nhỏ giọt là thiết bị phản ứng sinh học trong đó các vi sinh vật sinh
trưởng cố định trên lớp vật liệu lọc. Bể lọc hiện đại gồm một lớp vật liệu dễ thấm nước
với vi sinh vật dính kết trên đó. Nước thải đi qua lớp vật liệu này sẽ thấm hoặc nhỏ
giọt trên đó. Vật liệu lọc thường là đá dăm hoặc các khối vật liệu dẻo có hình thù khác
nhau. Nước thải phân phối trên lớp vật liệu lọc nhờ bộ phận phân phối.
Chất hữu cơ sẽ bị phân hủy bởi quần thể vi sinh vật dính kết trên lớp vật liệu lọc. Các
chất hữu cơ trong nước thải sẽ bị hấp phụ vào màng vi sinh vật dày 0,1 -0,2 mm và bị
phân hủy bởi vi sinh vật hiếu khí. Khi vi sinh vật sinh trưởng và phát triển, bề dày lớp
màng tăng lên, do đó, oxy đã bị tiêu thụ trước khi khuếch tán hết chiều dày màng sinh
vật. Như vậy môi trường kỵ khí được hình thành ngay sát bề mặt vật liệu lọc.
Khi chiều dày lớp màng tăng lên, quá trình đồng hóa chất hữu cơ xảy ra trước khi
chúng tiếp xúc với vi sinh vật gần bề mặt vật liệu lọc. Kết quả là vi sinh vật bị phân
hủy nội bào, không còn khả năng dính bám trên bề mặt vật liệu lọc và bị rửa trôi.

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

16


Hình 2.1. Cấu tạo bể lọc sinh học nhỏ giọt
 Đĩa sinh học
Đĩa sinh học gồm hàng loạt đĩa tròn phẳng bằng polystyren hoặc PVC lắp trên một
trục. Các đĩa được đặt ngập trong nước một phần và quay chậm. Trong quá trình vận

hành vi sinh vật sinh trưởng, phát triển trên bề mặt đĩa hình thành một lớp màng mỏng
bám trên bề mặt đĩa. Khi đĩa quay lớp màng sinh học sẽ tiếp xúc với chất hữu cơ trong
nước thải và với khí quyển để hấp thụ oxy. Đĩa quay sẽ ảnh hưởng đến sự vận chuyển
oxy và đảm bảo cho vi sinh vật tồn tại trong điều kiện hiếu khí.

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

17


Hình 2.2. Đĩa sinh học ( RBC )
 Bể UASB
- Cả 3 quá trình phân hủy, lắng bùn, tách khí được lắp đặt trong cùng một công trình
- Tạo thành các loại bùn hạt có mật độ vi sinh vật rất cao và tốc độ lắng vượt xa so với
bùn hoạt tính hiếu khí dạng lơ lửng.
.

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

18


Hình 2.3. Upflow Anaerobic Sludge Blanket(UASB)
Nguyên tắc hoạt động:
Nước thải được nạp liệu từ phía đáy bể, đi qua lớp bùn hạt, quá trình xử lý xảy ra khi
các hợp chất hữu cơ trong nước thải tiếp xúc với bùn hạt. Khí sinh ra trong điều kiện
kỵ khí sẽ tạo nên dòng tuần hoàn cục bộ giúp cho quá trình hình thành và duy trì bùn
sinh học dạng hạt. Khí sinh ra từ lớp bùn sẽ dính bám và các hạt bùn và cùng với khí

tự do nổi lên bề mặt bể. Tại đây, quá trình tách pha khí- lỏng- rắn xảy ra nhờ bộ phận
tách pha. Khí theo ống dẫn qua bồn hấp thu chứa dung dịch NaOH 5% – 10%. Bùn sau
khi tách bọt khí lại lắng xuống.
Nước thải theo máng răng cưa dẫn đến công trình xử lý tiếp theo.

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

19


 Bể bùn hoạt tính với vi sinh vật sinh trưởng lơ lửng
Trong bể bùn hoạt tính hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng, quá trình
phân hủy xảy ra khi nước thải tiếp xúc với bùn trong điều kiện sục khí liên tục. Việc
sục khí nhằm đảm bảo các yêu cầu cung cấp đủ lượng oxy một cách liên tục và duy trì
bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng. Nồng độ oxy hòa tan trong nước ra khỏi bể lắng đợt
2 không nhỏ hơn 2 mg/l. Tốc độ sử dụng oxy hòa tan trong bùn hoạt tính phụ thuộc
vào:
− Tỷ lệ F/M
− Nhiệt độ
− Tốc độ sinh trưởng và hoạt động sinh lý của vi sinh vật
− Nồng độ sản phẩm độc tích tụ trong quá trình trao đổi chất
− Lượng các chất cấu tạo tế bào
− Hàm lượng oxy hòa tan
Để thiết kế và vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí có hiệu quả cần phải hiệu rõ
vai trò quan trọng của quần thể vi sinh vật. Các vi sinh vật này sẽ phân hủy các chất
hữu cơ trong nước thải và thu năng lượng để chuyển hóa thành tế bào mới, chỉ một
phần chất hữu cơ bị phân hủy thành CO2, H2O, NO3-, SO42-,…Một cách tổng quát, vi
sinh vật tỏng hệ thống bùn hoạt tính gồm: Pseudomonas, zoogloea, Achromobacter,
flacobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium, và 2 loại vi khuẩn nitrate hóa

Nitrosomonas và Nitrobacter. Thêm vào đó, nhiều loại vi khuẩn dạng sợi như:
Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix, Lecicothrix, và Geotrichum cũng tồn tại.
Yêu cầu khi vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí là nước thải đưa vào hệ thống
cần có hàm lượng SS không vượt quá 150 mg/l, hàm lượng snr phẩm dầu mỏ không
quá 25 mg/l. pH = 6,5 – 8,5, nhiệt độ 60C < t0C < 370C.

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

20


Hình 2.4. Sơ đồ hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí
 Bể sinh học bùn hoạt tính với vi sinh vật sinh trưởng dạng bám dính
Nguyên lý hoạt động của bể này tương tự như trường hợp vi sinh vật sinh trưởng lơ
lửng, chỉ khác là vi sinh vật phát triển dính bám trên vật liệu tiếp xúc đặt trong bể. Sơ
đồ cấu tạo bể bùn hoạt tính với vi sinh vật sinh trưởng dạng bám dính được minh họa
trong hình dưới đây:

Hình 2.5. Bể bùn hoạt tính với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

21


Cũng theo Van Huyssteen và cộng sự (1990), sự kết hợp của hai quá trình nitrat hóa và
khử nitrat hóa trong việc xử lý Nitơ trong nước thải có thể được giải thích theo hai cơ
chế sau.

Đầu tiên, hỗn hợp bùn sinh học và nước thải di chuyển ra xa khỏi hệ thống sục khí
trong bể sinh học theo dòng vận chuyển của chất lỏng kéo theo hàm lượng oxy hòa tan
trong nước (DO - Dissolved Oxygen) thấp dần, tạo điều kiện thích hợp cho các phản
ứng xảy ra trong môi trường thiếu khí. Tiếp đó, các bông bùn hoạt tính có thể chứa
đồng thời hai vùng hiếu khí và thiếu khí do hàm lượng DO trong nước thải không thể
khuếch tán vào toàn bộ bông bùn . Mô hình bông bùn hoạt tính với cả hai vùng hiếu
khí và thiếu khí được mô tả như ở hình 5. Nitrat sinh ra từ quá trình nitrat hóa trong
điều kiện hiếu khí có thể khuếch tán vào vùng thiếu khí bên trong cùng với cơ chất, tạo
điều kiện thích hợp cho quá trình khử nitrat hóa xảy ra trong cùng một bông bùn.
Với sự kết hợp của quá trình nitrat hóa và khử nitrat hóa, nồng độ Nitơ trong nước thải
đầu vào được xử lý hiệu quả với bùn hoạt tính và màng vi sinh trên vật liệu tiếp xúc.
[8][7][13].

Hình 2.6. Hình biểu diễn hạt bùn hoạt tính với sự kết hợp của vùng hiếu khí và
vùng thiếu khí

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

22


 Bể USBF
Mô hình được thiết kế nhằm kết hợp các quá trình loại bỏ carbon (COD, BOD), quá
trình nitrat hoá/khử nitrat và quá trình loại bỏ dinh dưỡng (N và P). Nước thải được
loại bỏ rắn, sau đó, được bơm vào mương chảy tràn thu nước đầu vào cùng trộn lẫn
với dòng tuần hoàn bùn. Hồn hợp nước thải và bùn hoạt tính chảy vào ngăn thiếu khí.
Ngăn này có vai trò như là ngăn chọn lọc thiếu khí (Anoxic Selector) thực hiện hai cơ
chế chọn lọc động học (Kinetic Selection) và chọn lọc trao đổi chất (Metabolism
Selection) để làm tăng cường hoạt động của vi sinh vật tạo bông nhằm tăng cường

hoạt tính của bông bùn và kìm hãm sự phát triển của các vi sinh vật hình sợi gây vón
bùn và nổi bọt. Quá trình loại bỏ C, khử nitrat và loại bỏ P diễn ra trong ngăn này. Sau
đó, nước thải chảy qua ngăn hiếu khí nhờ khe hở dưỡi đáy ngăn USBF. Ở đây ôxy
được cung cấp nhờ các ống cung cấp khí qua một máy bơm. Nước thải sau ngăn hiếu
khí chảy vào ngăn USBF và di chuyển tử dưới lên, ngược chiều với dòng bùn lắng
xuống theo phương thẳng đứng. Đây chính là công đoạn thể hiện ưu điểm của hệ
thống do kết hợp cả lọc và xử lý sinh học của chính khối bùn hoạt tính. Phần nước
trong đã được xử lý phía trên chảy tràn vào mương thu nước đầu ra. Một phần hỗn hợp
nước thải và bùn trong ngăn này được tuần hoàn trở laị ngăn thiếu khí.[7]

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

23


Hình 2.7. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bể USBF
 Bể khử trùng
Hiện nay có nhiều biện pháp khử trùng có hiệu quả:
− Khử trùng bằng các chất oxi hoá mạnh: Cl2, các hợp chất Clo, O3, KMnO4.
− Khử trùng bằng các tia vật lý: tia cực tím.
− Khử trùng bằng siêu âm.
− Khử trùng bằng phương pháp nhiệt.
− Khử trùng bằng các ion kim loại nặng.
Khử trùng bằng các chất oxi hoá mạnh: Cl2, các hợp chất Clo, O3, KMnO4.
Khử trùng bằng Clo lỏng:
Khi dùng Clo lỏng để khử trùng , tại nhà máy phải lắp đạt thiết bị chuyên dùng để đưa
Clo vào nước gọi là Cloratơ. Đây là thiết bị có chức năng pha chế và định lượng Clo
hơi và nước.
Khử trùng bằng Clorua vôi và canxihyphocloit

Clorua vôi được sản xuất bằng cách cho Clo + vôi tôi  Cloruavôi. Trong Cloruavôi
thì lượng Clo hoạt tính chiếm 20 – 25%. Canxi hypôclorit Ca (OCl) 2 là sản phẩm của
quá trình làm bão hòa dung dịch vôi sữa bằng Clo. Hàm lượng Clo hoạt tính chiếm 30
– 45%.
Khử trùng bằng Natri hypoclorit (nước zaven): NaClo là sản phảm của quá trình
điện phân dung dịch muối ăn . Nước zaven có nồng độ Clo hoạt tính từ 6 – 8g/l.
Dùng Ôzôn để khử trùng:
+ Độ hòa tan của Ôzôn gấp 13 lần của oxy. Khi vừa cho vào trong nước khả năng
tiệt trùng là rất ít , khi Ôzôn đã hòa tan đủ liều lượng, ứng với hàm lượng đủ oxy hoá
hữu cơ và vi khuẩn trong nước, lúc đó tác dụng khử trùng mạnh nhanh gấp 3100 lần so
với Clo, thời gian tiệt trùng xảy ra trong khoảng 3 – 8 giây.

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

24


+ Liều lượng cần thiết cho nước ngầm là 0,75 – 1mg/l; 1,0 – 3,0 mg/l nước mặt; sau
bể lắng 2 trong xử lý nước thải từ 5 – 15mg/l.

Khử trùng bằng tia cực tím:
+ Tia cự tím UV là tia bức xạ điện từ có bước sóng khoảng 4 – 400nm. Dùng tia cực
tím để tiệt trùng không làm thay đổi tính chất hóa học và lý học của nước.
+ Tia cực tím tác dụng làm thay đổi DNA của tế bào vi khuẩn, tia cực tím có độ dài
bước sóng 254nm khả năng diệt khuẩn cao nhất. Trong các nhà máy xử lý nước thải,
dùng đèn thuỷ ngân áp lực thấp để phát tia cực tím có bước sóng 253,7nm.
+ Lớp nước đi qua đèn có độ dày khoảng 6mm, năng lượng tiêu thụ từ 6000 –
13000(mocrowat/s), độ bền 3000 giờ đến 8000 giờ.
Tuy nhiên khi sử dụng phương pháp này thì chi phí rất cao. Các thực nghiệm gần đây

cho thấy nước thải có hàm lượng cặn lơ lửng SS < 50mg/l sau khi đi qua hộp đèn cực
tím với tiêu chuẩn năng lượng nêu trên thì nước còn 200 Colifrom/100ml.

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN
SVTH: ĐOÀN THỊ MỸ NỮ

25