KHAÛO SAÙT HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI TAÏI XÍ NGHIEÄP ÑOÂNG LAÏNH THAÉNG LÔÏI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA THỦY SẢN

YZ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI

KHẢO SÁT HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC
THẢI TẠI XÍ NGHIỆP ĐÔNG LẠNH THẮNG
LI

NGÀNH: CHẾ BIẾN THỦY SẢN
KHÓA: 2001 – 2005
SINH VIÊN THỰC HIỆN: TRẦN THỊ CÚC PHƯƠNG

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
2005


KHẢO SÁT HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI
XÍ NGHIỆP ĐÔNG LẠNH THẮNG LI

thực hiện bởi

TRẦN THỊ CÚC PHƯƠNG

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

Giáo viên hướng dẫn: Th.s NGUYỄN ANH TRINH

TRƯƠNG QUANG BÌNH

Thành phố Hồ Chí Minh
2005

ii


TÓM TẮT
Hiện nay, bảo vệ môi trường là mối quan tâm hàng đầu của các quốc gia phát
triển và đang phát triển. Vì ngành chế biến thủy sản cũng đang góp phần vào việc
tăng tải trọng môi trường cho nên chúng ta cần ý thức rõ trách nhiệm và có giải pháp
cho vấn đề nước thải để giảm mức độ gây ô nhiễm môi trường nước. Đề tài “Khảo
sát hệ thống xử lý nước thải tại Xí Nghiệp Đông Lạnh Thắng Lợi” đã nêu ra các
nội dung sau:
1. Đặc tính nước thải trong xí nghiệp đông lạnh Thắng Lợi
STT
1
2
3
4
5
6
7

Thông số
pH
BOD5
COD
SS

Nitơ tổng số
Phốtpho tổng số
Dầu mỡ động
thực vật

Đơn vò

Kết quả
Đầu vào
6.65 - 7.12
170 - 705
230 - 1301
111 - 198
25.16 - 49.22
3.17 -11.88
5.5 - 15.33

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

Đầu ra
5.55 - 6.3
22 - 48
40 - 98
28 - 64
1.75 - 7.5

0.89 - 3.46
1 - 3.17

2. Hệ thống xử lý nước thải tại xí nghiệp đông lạnh Thắng Lợi
Nước thải

Nguồn tiếp nhận

Bể thu gom

Bể điều hòa

Bể lắng đợt 2

Bể Aerotank

Bể keo tụ tạo bông

Bể lắng đợt 1

Bể chứa bùn
Dựa trên kết quả khảo sát, chúng tôi đề nghò bổ sung thêm thiết bò tuyển nổi
bằng không khí hòa tan, bể khử trùng nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nước thảiø và ứng
dụng “sản xuất sạch hơn” nhằm giảm lượng nước thải trong quá trình sản xuất.

iii


ABSTRACT
At present, concern on environmental issues is growing in both developed

and developing countries. Therefore, fishery industry are becoming increasingly
aware of their role as a potential source of pollution, so they must show a responsible
attitude regarding waste from their fishery industry if we expect other sectors to
reduce their pollution of water. “Wastewater treatment system survey at Thaéng Lôïi
enterprise” has led to some results as follows:
1. Wastewater characteristics of Thaéng Lôïi enterprise:
Order
1
2
3
4
5
6
7

Parameter

Unit

pH
BOD5
COD
Suspended solids
Total nitrogen
Total phosphorus
Oil/grease

Result
In
6.65 - 7.12

170 - 705
230 - 1301
111 - 198
25.16 - 49.22
3.17 -11.88
5.5 - 15.33

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

Discharge
5.55 - 6.3
22 - 48
40 - 98
28 - 64
1.75 - 7.5
0.89 - 3.46
1 - 3.17

2. Wastewater treatment system at Thaéng Lôïi enterprise:
Wastewater in

Wastewater discharge

Storage tank

Equalization basin

Settling tank 2

Aeration tank

Coagulation tank

Settling tank 1

Sludge storage
From the result of survey, we suggest to add a dissolved air flotation system,
a disinfectant tank in order to raise the effect of wastewater treatment and apply
“clean production” to reduce wastewater in production.

iv


LỜI CẢM ƠN
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Nông Lâm,
Ban Chủ Nhiệm Khoa Thủy Sản, quý thầy cô Khoa Thủy Sản và các khoa khác đã
toàn tâm truyền đạt kiến thức trong suốt 4 năm học qua.

Lòng biết ơn sâu sắc xin gởi đến:

Thầy Nguyễn Anh Trinh và kỹ sư Trương Quang Bình đã tận tình hướng dẫn
và giúp đỡ trong suốt thời gian thực hiện đề tài.

Cô Lê Ngọc Thư, khoa Môi Trường, trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố
Hồ Chí Minh đã nhiệt tình giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn.

Ban Giám Đốc, các anh chò Phòng Kỹ Thuật, Phòng Kỹ Thuật Thiết Bò,
Phòng Tổ Chức cùng cán bộ và công nhân của Xí Nghiệp Đông Lạnh Thắng Lợi đã
tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian thực tập.

Gia đình và bạn bè đã giúp đỡ và động viên trong suốt thời gian học tập cũng
như thực hiện đề tài.

Do thời gian thực hiện đề tài và kiến thức bản thân có hạn nên luận văn không
tránh khỏi nhiều thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô và các
bạn để luận văn hoàn thiện hơn.

v


MỤC LỤC
ĐỀ MỤC

TRANG

TÊN ĐỀ TÀI
TÓM TẮT TIẾNG VIỆT
TÓM TẮT TIẾNG ANH
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ SƠ ĐỒ
DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH

i

ii
iii
iv
v
vii
viii
ix

I.

GIỚI THIỆU

1

1.1
1.2

Đặt Vấn Đề
Mục Tiêu Đề Tài

1
1

II.

TỔNG QUAN VÀ TÀI LIỆU

2

2.1

2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.4
2.2.5
2.2.6
2.3

Vấn Đề Ô Nhiễm Nước Thải Của Ngành Chế Biến Thủy Sản
Các Phương Pháp Xử Lý Nước Thải
Phương pháp cơ học
Phương pháp hóa học
Phương pháp hóa lý
Phương pháp sinh học
Khử Nitơ và Phốtpho
Xử lý bùn
Giới Thiệu Chung Về Xí Nghiệp Đông Lạnh Thắng Lợi

2
3
4
9
11
12
14
16
16

III.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

18

3.1
3.1.1
3.1.2
3.2
3.1.2
3.1.3
3.1.4

Thời Gian và Đòa Điểm
Thời gian
Đòa điểm
Phương Pháp Nghiên Cứu
Tìm hiểu qui trình sản xuất tại xí nghiệp
Hiện trạng nước thải tại xí nghiệp
Khảo sát hệ thống xử lý nước thải của xí nghiệp

18
18
18
18
18
18
20

vi

IV.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

21

4.1
4.1.1
4.1.2
4.2
4.2.2
4.2.3
4.3
4.3.2
4.3.3
4.3.4
4.3.5
4.3.6
4.4
4.4.1
4.4.2
4.4.3

Hiện Trạng Xí Nghiệp Đông Lạnh Thắng Lợi
Hệ thống cơ sở hạ tầng tại xí nghiệp
Hiện trạng sản xuất tại xí nghiệp
Hiện Trạng Nước Thải Của Xí Nghiệp
Nguồn gốc phát sinh

Tính chất nước thải sản xuất
Hiện Trạng Hệ Thống Xử Lý Nước Thải
Sơ đồ qui trình xử lý nước thải
Thuyết minh qui trình xử lý nước thải
Các công trình đơn vò
Quản lý vận hành và bảo trì hệ thống xử lý nước thải
Những trục trặc thường gặp và biện pháp phòng ngừa
Các Biện Pháp Xử Lý
Hệ thống tuyển nổi không khí hòa tan
Bể khử trùng
Ứng dụng một số biện pháp sản xuất sạch hơn

21
21
22
24
24
24
27
28
30
32
40
43
45
45
46
48

IV.

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

49

5.1
5.2

Kết Luận
Đề Nghò

49
49

TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
Phụ lục 1

Các chỉ tiêu nước thải trước xử lý của xí nghiệp

Phụ lục 2

Các chỉ tiêu nước thải sau xử lý của xí nghiệp

Phụ lục 3

Tiêu chuẩn Việt Nam 5945 – 1995

vii

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BOD Biochemical Oxygen Demand
COD Chemical Oxygen Demand
SS

Suspended solids

UASB Upflow Anaerobic Sluge Blanket
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

viii


DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ SƠ ĐỒ
BẢNG

NỘI DUNG

TRANG

Bảng 2.1

Thành phần tính chất nước thải đầu vào của Công Ty Seaspimex

3

Bảng 2.2

Thành phần tính chất nước thải đầu vào của Xí Nghiệp
Mặt Hàng Mới

3

Bảng 3.1

Các phương pháp xác đònh các chỉ tiêu cần khảo sát

19

Bảng 4.1

Kết quả các chỉ tiêu nước thải của xí nghiệp

25

SƠ ĐỒ

NỘI DUNG

Sơ đồ 4.1

Qui trình sản xuất của xí nghiệp

22

Sơ đồ 4.2

Qui trình xử lý nước thải của xí nghiệp

28

Sơ đồ 4.3

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải của xí nghiệp

29

Sơ đồ 4.4

Mặt bằng hệ thống xử lý nước thải của xí nghiệp

31

TRANG

ix


DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH
HÌNH

NỘI DUNG

TRANG

Hình 2.1

Song chắn rác

5

Hình 2.2

Thiết bò nghiền rác

5

Hình 2.3

Bể tách dầu

6

Hình 2.4

Bể lọc chậm

7

Hình 2.5

Bể lọc nhanh

7

Hình 2.6

Bể lắng đứng

8

Hình 2.7

Bể keo tụ tạo bông

9

Hình 2.8

Bể tuyển nổi

11

Hình 2.9

Sơ đồ làm việc của bể Aerotank

13

Hình 2.10

Sơ đồ làm việc của bể UASB

14

Hình 2.11

Quá trình khử Nitơ trong nước thải

15

Hình 2.12

Quá trình khử Phốtpho trong nước thải

16

Hình 4.1

Lưới chắn rác

32

Hình 4.2

Bể thu gom

33

Hình 4.3

Bể điều hòa

34

Hình 4.4

Bể keo tụ tạo bông

35

Hình 4.5

Bể lắng đợt 1

36

Hình 4.6

Bể Aerotank

37

Hình 4.7

Bể lắng đợt 2

38

Hình 4.8

Bể chứa bùn

39

Hình 4.9

Váng dầu mỡ tại bể thu gom

43

Hình 4.10

Chất lơ lửng tại bể lắng đợt 2

44

x


Hình 4.11

Hệ thống tuyển nổi không khí hòa tan

45

Hình 4.12

Quá trình khử trùng bằng Clorua vôi

46

Hình 4.13

Quá trình khử trùng bằng Ozon

47

xi


I. GIỚI THIỆU

1.1

Đặt Vấn Đề

Hiện nay, chế biến thủy sản là một trong những ngành công nghiệp phát triển
khá mạnh ở khu vực phía Nam. Bên cạnh những lợi ích to lớn về kinh tế xã hội thì
ngành công nghiệp chế biến thủy sản cũng đã phát sinh nhiều vấn đề về môi trường
cần được giải quyết. Trong đó ô nhiễm nước thải và xử lý nước thải là một trong
những mối quan tâm hàng đầu.
Nguyên liệu trong ngành công nghiệp chế biến thủy sản rất phong phú từ thủy
hải sản tự nhiên cho đến các loại thủy hải sản nuôi với công nghệ chế biến khá đa
dạng tùy vào mặt hàng và đặc tính của sản phẩm. Do đó, thành phần và tính chất
nước thải đa dạng, phức tạp. Nồng độ các chất ô nhiễm nước thải thay đổi theo đònh
mức sử dụng nước và có khuynh hướng giảm dần ở những chu kì rửa sau cùng. Nếu
nồng độ đạt tiêu chuẩn thì có thể thải ra môi trường, nhưng với nồng độ ô nhiễm cao
thì phải xử lý đạt đến nồng độ cho phép để đưa vào các nguồn tiếp nhận.
Một cách tổng quát, nước thải thủy sản nói chung có thành phần ô nhiễm vượt
quá tiêu chuẩn cho phép và lưu lượng nước thải tính trên một đơn vò sản phẩm cũng
khá lớn. Đây là ngành công nghiệp có tải lượng ô nhiễm khá cao nên cần có những
biện pháp thích hợp để kiểm soát ô nhiễm môi trường; xử lý nước thải là một trong
những yêu cầu hết sức cần thiết.
Được sự đồng ý của Ban Chủ Nhiệm Khoa Thủy Sản Trường Đại Học Nông
Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh và sự giúp đỡ của Xí Nghiệp Đông Lạnh Thắng Lợi
cùng với sự hướng dẫn của thạc só Nguyễn Anh Trinh và kỹ sư Trương Quang Bình,
chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: ‘‘KHẢO SÁT HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC

THẢI TẠI XÍ NGHIỆP ĐÔNG LẠNH THẮNG LI ’’
1.2

Mục Tiêu Đề Tài

Xí nghiệp đông lạnh Thắng Lợi với phương châm phát triển bền vững và bảo
vệ môi trường đã chú trọng đến việc xử lý nước thải theo đúng qui đònh của nhà nước
Việt Nam. Một trong những biện pháp quan trọng mà xí nghiệp đã tiến hành trong
công tác bảo vệ môi trường là xây dựng và hoàn thiện hệ thống xử lý nước thải. Vì
vậy, luận văn được thực hiện nhằm:
-

Đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải hiện nay tại xí nghiệp.

-

Tìm biện pháp để nâng cao hiệu quả xử lý nước thải và giảm lượng nước sử
dụng cho xí nghiệp.
xii


II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1

Vấn Đề Ô Nhiễm Nước Thải Của Ngành Chế Biến Thủy Sản

Vấn đề bảo vệ môi trường, trong đó xử lý nước thải đã và đang là một vấn đề
quan trọng được nhiều quốc gia trên thế giới và nước ta quan tâm. Do nước thải là
một trong những nhân tố quan trọng tác động đến sự biến đổi môi trường. Trong tình

hình hiện nay, vấn đề ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận như kênh rạch, sông ngòi … tại
thành phố Hồ Chí Minh đang ở mức báo động do sự phát triển công nghiệp với tốc độ
cao trong điều kiện chưa có một hệ thống pháp lý đầy đủ cũng như phần lớn các xí
nghiệp chế biến thủy sản còn thiếu các phương tiện kiểm soát chất thải.
Hiện nay, chế biến thủy sản là một trong những ngành công nghiệp phát triển
khá mạnh ở khu vực phía Nam với trên 260 xí nghiệp. Tháng 1/2003 xuất khẩu thủy
sản Việt Nam đã đạt 2.028 tỷ USD. Mục tiêu kim ngạch xuất khẩu thủy sản của
ngành là 2.5 tỷ USD vào năm 2005 và 3.2 – 3.5 tỷ USD vào năm 2010 (Thới Thò Mỹ
Diện, 2005). Bên cạnh những thành tựu về kinh tế thì ngành công nghiệp chế biến
thủy sản cũng còn gặp nhiều khó khăn cần được giải quyết. Trong đó, ô nhiễm nước
thải và xử lý nước thải là một trong những mối quan tâm hàng đầu.
Ngành chế biến thủy sản sử dụng nguồn nguyên liệu rất phong phú từ động
vật thủy sản như cá, tôm, mực, cua,… và một lượng lớn nước cho quá trình sản xuất.
Do đó, thành phần đặc trưng nước thải của ngành chủ yếu là chất thải hữu cơ có
nguồn gốc từ động vật thủy sản; tùy theo loại nguyên liệu và công nghệ chế biến mà
nước thải mỗi loại có tính chất khác nhau. Trong nước thải thủy sản có chứa nhiều
mảnh vụn thòt, mỡ, nội tạng,… của các loại thủy sản dễ phân hủy và gây mùi khó chòu.
Theo Thông tin Khoa Học Công Nghệ Thủy Sản số 5/2000, để sản xuất ra 1
tấn sản phẩm thì thải ra môi trường trung bình khoảng 50 - 70 m3 nước thải. Trong
nước thải có chứa các chất nhiễm bẩn dạng vô cơ khoảng 42% và hữu cơ khoảng 52%
ở dạng hòa tan và dạng không tan. Các hợp chất hữu cơ trong nước thải có khả năng
phân hủy nhanh và là một môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, trung bình
có 109 tế bào vi sinh vật các loại trong 1 ml nước thải. Nói chung, nước thải của các
xí nghiệp chế biến thủy sản có độ nhiễm khá cao BOD20 = 150 - 500 mg/l đã vượt
quá tiêu chuẩn cho phép là BOD20 = 60 - 70 mg/l.
Đối với xí nghiệp chế biến thủy sản với công suất lớn thì hàm lượng BOD5 có
thể lên đến 2.000 mg/l và tổng hàm lượng chất rắn có thể đạt giá trò120.000 mg/l.
Ngoài ra, chất dinh dưỡng trong nước thải phần lớn là Nitơ và Phốtpho nên chủ yếu
xử lý bằng phương pháp xử lý sinh học (www.p2pays.org/ref/01796 .pdf).

xiii


Do phần lớn nước thải của ngành không được xử lý hoặc xử lý chưa đạt yêu
cầu nên khi xả vào nguồn tiếp nhận đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm nguồn nước, làm
ảnh hưởng đến môi trường chế biến và cuộc sống của người dân ở xung quanh. Vì
vậy, đòi hỏi các xí nghiệp chế biến thủy sản phải có ý thức trách nhiệm với vấn đề xử
lý nước thải, đồng thờiø hạn chế tối đa tác hại do ô nhiễm nước thải.
Sau đây là kết quả phân tích mẫu nước thải của một số xí nghiệp chế biến
thủy hải sản đông lạnh.
Bảng 2.1 Thành phần tính chất nước thải đầu vào của Công ty Seaspimex
Thông số
pH
BOD5
COD
SS
Nitơ tổng số
Phốtpho tổng số
Coliform

Đơn vò

Kết quả

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
MPN/100ml

6.9 - 7.5
700 - 1900
400 - 2150
128 - 280
46 - 120
13 - 13.8
1000 - 1900

Bảng 2.2 Thành phần tính chất nước thải đầu vào của Xí Nghiệp Mặt Hàng Mới
Thông số
pH
BOD5
COD
SS
Nitơ tổng số
Phốtpho tổng số
Coliform

Đơn vò

Kết quả

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
MPN/100ml

5.58 - 7.29
220 - 1050
317 - 1125
49 - 138
8.03 - 76.44
3.56 – 23.29
675 - 2000

(Nguồn: Tôn Thất Lương Phước, 1998)
2.2

Các Phương Pháp Xử Lý Nước Thải

Nước thải thường chứa nhiều tạp chất có bản chất khác nhau. Vì vậy, quá trình
xử lý nước thải nhằm loại bỏ các tạp chất đó sao cho nước thải sau xử lý đạt tiêu
chuẩn ở mức chấp nhận được các chỉ tiêu đã đề ra. Hiện nay, để xử lý nước thải ta sử
dụng nhiều quá trình xử lý khác nhau, người ta phân biệt các phương pháp xử lý nước
thải sau:
xiv


2.2.1

•

Phương pháp cơ học

•

Phương pháp hoá học

•

Phương pháp hoá lý

•

Phương pháp sinh học
Phương pháp cơ học

Phương pháp xử lý cơ học được sử dụng để tách các chất không hòa tan và
một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải.
2.2.1.1 Song (lưới) chắn rác
Đây là bước quan trọng đảm bảo an toàn và tạo điều kiện thuận lợi cho hệ
thống xử lý nước thải. Song chắn dùng để chắn giữ lại các tạp chất có kích thước lớn
trong nước thải như đá cuội, nhánh cây, lá cây, giấy, nylon, bao bì … được gọi chung
là rác. Rác này có thể được lấy bằng phương pháp thủ công hay thiết bò cào rác cơ
khí. Đối với các hệ thống có công suất lớn hoặc trung bình đòi hỏi cần sử dụng thiết
bò cào rác cơ khí nhằm giảm thiểu công sức lao động, song chắn sạch sẽ hơn và tránh
trường hợp chảy tràn do nghẹt rác.
Rác sau khi thu gom có thể xử lý bằng các biện pháp sau: chuyên chở đến bãi
rác thành phố, đốt cùng với bùn đã nén hoặc chôn ngay trong khu vực xử lý. Hầu hết
các xí nghiệp chế biến thực phẩm thường sử dụng song (lưới) chắn rác vì có thể giảm
nhanh lượng chất rắn thải ra. Cách bố trí đơn giản nhất là dùng lưới lọc tónh để nước
chảy qua (kích thước mắt lưới rộng 1mm) hoặc dùng song chắn rác (kích thước ≥ 10
mm) có thể đặt cố đònh hoặc di động.
Ngoài ra, chúng ta cũng có thể sử dụng thiết bò nghiền rác thay thế song chắn
rác, được dùng để nghiền cắt vụn ra các mảnh nhỏ hơn mà không cần tách rác ra khỏi
dòng chảy. Trong những năm gần đây, song chắn rác liên hợp vừa chắn giữ vừa
nghiền rác cũng được sử dụng. Tuy nhiên, rác sau khi nghiền vụn sẽ theo dòng nước

thải đi vào hệ thống đã gây khó khăn cho các công trình xử lý tiếp theo do lượng cặn
tăng lên. Vì vậy, chúng ta cần cân nhắc kỹ trước khi sử dụng.

xv


Hình 2.1 Song chắn rác

Hình 2.2 Thiết bò nghiền rác
2.2.1.2 Tách dầu và mỡ
Nước thải có chứa hàm lượng dầu mỡ cao khi vào xử lý sinh học có thể làm bòt
kín các lỗ ở vật liệu lọc và làm hỏng cấu trúc bùn hoạt tính trong bể Aerotank. Lượng
dầu và mỡ trong nước thải chế biến thủy sản nhiều hay ít phụ thuộc vào loài thủy sản,
phương pháp và qui trình chế biến. Chúng ta có thể loại bỏ dầu mỡ bằng phương
pháp phân tách trọng lực nếu các hạt dầu đủ lớn và không bò nhũ tương hóa. Trong
trường hợp bò nhũ tương hóa có thể khắc phục bằng cách điều chỉnh pH.
Do dầu mỡ nhẹ hơn nước và nổi lên trên mặt nước nên có thể chỉ cần làm các
gạt đơn giản trên mặt nước là thu được dầu mỡ. Ngoài ra, chúng ta có thể kết hợp bể
tách dầu mỡ làm bể lắng đợt một ngay trước công trình xử lý sinh học.

xvi


Hình 2.3 Bể tách dầu
2.2.1.3 Phương pháp điều hòa
Vì hàm lượng và lưu lượng nước thải từ cống thu gom chảy vào hệ thống xử lý
nước thải thường thay đổi nhiều theo giờ nên chế độ làm việc của chúng bò mất ổn
đònh. Nếu nồng độ các chất bẩn trong nước thải chảy vào các công trình xử lý sinh
học đột ngột tăng cao nhất là các chất gây hại đối với vi sinh vật thì có thể làm cho
công trình mất tác dụng. Do đó, bể điều hoà cần thiết được xây dựng để khắc phục

những vấn đề khi vận hành hệ thống do sự dao động tải lượng nước thải gây ra, góp
phần nâng cao hiệu suất của các giai đoạn xử lý tiếp theo.
Bên cạnh đó, để tránh hiện tượng cặn lắng và làm xáo trộn đều khối tích
nước, biện pháp thổi khí hay khuấy trộn cơ khí nên được áp dụng. Đối với rác nghiền
là nylon có thể gây nguy hại đến cánh khuấy và tắc nghẽn ống dẫn hay dính trên các
ống khuếch tán khí trong xử lý sinh học.
2.2.1.4 Phương pháp lọc
Lọc là quá trình xử lý sơ bộ để loại bỏ các tạp chất phân tán có kích thước nhỏ
mà bể lắng chưa loại được bằng cách cho nước thải qua các lớp vật liệu lọc. Do một
số tạp chất trong nước thải chế biến thủy sản thường tan dần trong nước cho nên
phương pháp lọc nước thải được thực hiện càng sớm càng tốt, đồng thời hạn chế
khuấy đảo mạnh như bơm hoặc để chảy qua van trước khi lọc và lắng vì các tạp chất
này có thể bò vỡ ra làm cho quá trình tách chúng sẽ trở nên khó khăn hơn nhiều.
Hiện nay, người ta sử dụng nhiều loại lọc như lọc chậm, lọc nhanh, lọc
màng,… Ngoài ra, phin lọc được làm bằng vật liệu không gỉ với mắt lưới có kích thước
0.7 – 1.5 mm, cũng thường dùng cho các xí nghiệp chế biến thủy sản qui mô nhỏ
cùng với các bể lắng đơn giản, còn đối với những quá trình lắng phức tạp hơn đề cập
dưới đây được áp dụng cho các xí nghiệp chế biến thủy sản qui mô lớn.
Người ta sử dụng bể lọc chậm dùng để lọc nước thải không đông tụ. Tốc độ
lọc trong các thiết bò này phụ thuộc vào nồng độ chất rắn lơ lửng. Bể lọc chậm có ưu
điểm là có khả năng làm sạch cao, nhưng kích thước bể lớn, giá thành cao và làm
sạch bùn phức tạp hơn.

xvii


Hình 2.4 Bể lọc chậm
Trong bể lọc nhanh, lớp vật liệu lọc thường gồm các loại vật liệu khác nhau ở
dạng hạt như cát, than antraxit,… với lớp trên có kích thước hạt lớn hơn lớp dưới. Bể
lọc nhanh làm việc với năng suất lọc cao, tuy nhiên khả năng làm sạch kém hơn bể

lọc chậm.

Hình 2.5 Bể lọc nhanh

xviii


2.2.1.5 Phương pháp lắng
Đây là phương pháp đơn giản nhất để loại bỏ các tạp chất không hòa tan như
chất rắn lơ lửng, cặn sinh học, bùn,… dựa trên cơ sở chênh lệch giữa tỷ trọng chất lỏng
và các tạp chất. Chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống đáy, còn các chất lơ lửng
nhẹ sẽ nổi lên bề mặt. Trong nước thải chế biến thủy sản, chúng gồm vảy cá, các
mảnh vụn thòt, nội tạng,… có tỷ lệ khác nhau ở từng công đoạn chế biến.
Trong công nghệ xử lý nước thải, các loại bể lắng thường được dùng để xử lý
sơ bộ nước thải trước khi xử lý sinh học hoặc như một công trình xử lý độc lập nếu chỉ
yêu cầu tách cặn lắng khỏi nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. Theo chức
năng và vò trí các bể lắng được phân thành: bể lắng đợt một trước công trình xử lý
sinh học, bể lắng đợt hai sau công trình xử lý sinh học,… Dựa vào cấu tạo có thể chia
thành bể lắng đứng, bể lắng ngang, bể lắng ly tâm,… Một số bể lắng, đặc biệt là các
bể lắng lớn đều có cơ chế loại bỏ váng vì trong chất thải sinh học như nước thải chế
biến thủy sản, hầu hết đều tạo váng.

Hình 2.6 Bể lắng đứng
Nói chung, phương pháp xử lý cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải được 60%
tạp chất và 20% BOD. Đây là giai đoạn chuẩn bò và tạo điều kiện nâng cao chất
lượng và hiệu quả ở các bước xử lý tiếp theo.

xix

2.2.2

Phương pháp hóa học

Phương pháp hóa học là đưa một số hóa chất vào nước thải để gây tác động
với các tạp chất, biến đổi hóa học và tạo cặn lắng hoặc dạng chất hòa tan không gây
ô nhiễm môi trường. Chúng ta thực hiện phản ứng hóa học trong nước thải giữa chất
phản ứng với tạp chất như phản ứng keo tụ, phản ứng trung hòa, phản ứng oxy hóa
khử các tạp chất hòa tan và sản phẩm thu được ít, không độc hại hoặc chuyển thành
các liên kết không tan (kết tủa).
Tùy thuộc điều kiện vệ sinh cho phép phương pháp xử lý hóa học là giai đoạn
xử lý sơ bộ trước khi xử lý sinh học hoặc hoàn tất ở giai đoạn cuối như là một phương
pháp xử lý nước thải lần cuối để xả ra nguồn tiếp nhận.
2.2.2.1 Phương pháp keo tụ (đông tụ)
Trong quá trình lắng cơ học chỉ tách được các hạt rắn có kích thước lớn, còn
để làm trong, khử màu và tách các chất lơ lửng phân tán nhỏ, các hạt mòn ở dạng keo,
người ta sử dụng phương pháp keo tụ.
Trước hết, muốn các hạt này lắng thì ta phải tăng kích thước các hạt bằng
cách sử dụng các chất keo tụ như sắt sunfat, sắt clorua, nhôm sunfat,… khuấy trộn đều
với nước thải để cho chúng tập hợp lại tạo thành những bông cặn có kích thước lớn
hơn và lắng xuống kéo theo cả các chất không tan trong nước thải lắng theo. Ngoài
ra, chúng ta còn có thể dùng thêm các chất trợ keo tụ như polyme để tăng khả năng
kết dính, giảm thời gian quá trình keo tụ và nâng cao tốc độ lắng.

Hình 2.7 Bể keo tụ và tạo bông

xx


2.2.2.2 Phương pháp trung hòa

Nước thải thường có những giá trò pH khác nhau nên cần được điều chỉnh pH
nằm trong khoảng 6.7 - 7.6 thì xử lý sinh học sẽ đạt hiệu quả cao. Bên cạnh đó, nước
thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận cũng phải nằm trong giới hạn cho phép là pH =
6.5 - 8.5.
Để trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng cách bổ sung các tác nhân hóa
học. Chẳng hạn, đối với nước thải có tính axit chúng ta có thể dùng các tác nhân kiềm
như dung dòch NaOH, KOH, Na2CO3, NH4OH, vôi sữa Ca(OH)2 5 - 10%,... Ngược lại,
nước thải có tính kiềm được trung hòa bằng các axit khác nhau hoặc khí axit có chứa
CO2, SO2, NO2,…
Ngoài ra, chúng ta có thể trung hòa nước thải bằng cách lọc qua lớp vật liệu
lọc như đá vôi, đá hoa cương,… hoặc trộn các loại nước thải có tính chất khác nhau để
trung hoà lẫn nhau, cách này thường sử dụng ở các khu công nghiệp tập trung.
2.2.2.3 Phương pháp oxy hóa và khử
Trong hệ thống xử lý nước thải, một trong những công trình sử dụng phương
pháp oxy hóa khử là bể khử trùng, thường được đặt ở cuối công trình xử lý trước khi
xả ra nguồn tiếp nhận. Tuy có nhiều hợp chất hóa học được sử dụng để khử trùng
nhưng trong công nghệ xử lý nước chủ yếu dùng clo và ozon, các hoá chất khác được
sử dụng rất hạn chế.
Trong đó, phương pháp clo hóa là phương pháp phổ biến hiện nay và được sử
dụng rộng rãi trong quá trình khử trùng nước thải. Clo cho vào nước thải dưới dạng
hơi hoặc clorua vôi. Lượng clo cần thiết cho 1 đơn vò thể tích nước thải là 10 g/m3 đối
với nước thải sau xử lý cơ học, 5 g/m3 đối với nước thải sau xử lý sinh học. Để đảm
bảo hiệu quả khử trùng thì clo phải được trộn đều với nước thải và thời gian tiếp xúc
giữa nước thải và hóa chất là 30 phút trước khi xả ra nguồn tiếp nhận.
Đối với nước thải khi xả vào những vùng nước nhạy cảm thì cần phải qua hệ
thống xử lý bằng ozon. Vì ozon là chất oxy hóa mạnh hơn clo và các hợp chất của clo
cả về mặt tác dụng và tốc độ khử trùng nên tác động rất mạnh tới vi khuẩn, lại không
tạo ra các sản phẩm phụ độc hại. Liều lượng ozon thường dùng là 0.5 – 1.5 mg/l. Sau
quá trình ozon hóa số lượng vi khuẩn tiêu diệt đạt tới 99.8%. Bên cạnh đó, quá trình
xử lý bằng ozon còn có khả năng khử màu và khử mùi nhưng lại không phụ thuộc vào

pH của nước thải.

xxi


2.2.3

Phương pháp hóa lý

Các phương pháp hóa lý để xử lý nước thải đều dựa trên cơ sở ứng dụng các
quá trình như keo tụ, tuyển nổi, hấp phụ,… giữa chất bẩn với hợp chất thêm vào.
2.2.3.1 Phương pháp tuyển nổi
Phương pháp tuyển nổi được ứng dụng để loại các chất lơ lửng không tan và
một số chất keo hoặc hòa tan chậm lắng ra khỏi nước thải. Phương pháp này được
thực hiện bằng cách sục khí vào trong nước thải, tạo cho các chất lơ lửng khả năng
bám vào các bọt khí và kéo chúng cùng nổi lên trên mặt nước. Sau đó, các chất lơ
lửng tập hợp tạo thành lớp bọt cặn, được thu hồi bằng các thanh gạt.
Hiện nay có nhiều phương pháp tuyển nổi để xử lý nước thải như: tuyển nổi
với sự tách không khí từ dung dòch, tuyển nổi với sự phân tán không khí bằng cơ khí,
tuyển nổi hóa học, tuyển nổi ion,…

Hình 2.8 Bể tuyển nổi
2.2.3.2 Phương pháp hấp phụ
Phương pháp hấp phụ được dùng để tách các chất hữu cơ hòa tan khỏi nước
thải bằng cách tập trung các chất đó trên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ), hoặc là
bằng cách thu hút (hấp thụ) chất bẩn hoặc hỗn hợp khí bằng các chất hấp thụ, hoặc
bằng tương tác giữa các chất bẩn hòa tan với chất rắn để tạo thành kết tủa (hấp thụ
hóa học). Các chất hấp phụ thường được sử dụng là đất sét, than hoạt tính.
Hấp phụ được ứng dụng để khử độc nước thải khỏi chất sát trùng, chất hoạt
động bề mặt, phenol,… ưu điểm của phương pháp này là hiệu quả xử lý cao 80 - 95%,

có khả năng xử lý nhiều chất trong nước thải và có thể thu hồi các chất này. Quá trình

xxii


xử lý này dựa trên khả năng sử dụng các chất này của vi sinh làm chất dinh dưỡng
trong hoạt động sống.
2.2.4

Phương pháp sinh học

Phương pháp xử lý sinh học thường được ứng dụng để xử lý nước thải chứa
nhiều chất hữu cơ hòa tan và một số chất vô cơ (NH3, H2S,…). Quá trình xử lý này dựa
trên khả năng oxy hóa, phân hủy các chất bẩn hữu cơ vơiù sự tham gia của các vi sinh
vật. Phần lớn vi sinh vật có trong nước thải sử dụng các chất này làm nguồn dinh
dưỡng trong hoạt động sống của chúng giống như xử lý nước thải sinh hoạt, để xử lý
nước thải công nghiệp người ta có thể ứng dụng :
•

Xử lý sinh học hiếu khí

•

Xử lý sinh học kò khí

2.2.4.1 Phương pháp hiếu khí
Phương pháp hiếu khí dựa trên nguyên tắc là sử dụng các vi sinh vật hiếu khí
để phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện cung cấp oxy liên tục.
Bể Aerotank là công trình nhân tạo được áp dụng rộng rãi để xử lý nước thải
sinh hoạt và nước thải công nghiệp. Trong đó, nước thải sau khi qua bể lắng đợt 1 có

chứa các chất hữu cơ, chất lơ lửng đi vào bể Aerotank. Người ta sục khí vào bể bằng
các hệ thống khuấy trộn cơ khí hay hệ thống cấp khí nén để đảm bảo cung cấp đủ
oxy và trộn đều nước thải với bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính trong bể Aerotank tồn tại
dưới dạng bông cặn, tập hợp chủ yếu các quần thể vi khuẩn có khả năng oxy hóa các
chất hữu cơ nhờ oxy có trong nước thải. Sau khi hấp thụ chất hữu cơ trong nước thải,
sinh khối bùn hoạt tính tăng lên tạo thành lượng bùn hoạt tính dư. Hỗn hợp bùn và
nước thải sau Aerotank được giữ lại trong bể lắng đợt 2 và một phần bùn này sẽ được
tuần hoàn lại bể Aerotank để tiếp tục chu trình oxy hoá chất hữu cơ trong nước thải.
Quá trình oxy hoá các hợp chất hữu cơ
Enzyme
CO2 + H2O + NH3 + năng lượng

Chất hữu cơ + O2

Ở điều kiện hiếu khí NH4+ cũng bò loại nhờ quá trình nitrat hóa
NH4+

Nitrosomonas
+ O2

Nitrobacter
NO2

+ O2

xxiii

NO3

nước vào

Bể Aerotank

Bể lắng đợt 2

nước ra

bùn hoạt tính tuần hoàn

bùn hoạt tính dư

Hình 2.9 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank
2.2.4.2 Phương pháp kò khí
Xử lý sinh học bằng vi sinh vật kò khí là quá trình phân hủy các chất hữu cơ và
vô cơ trong điều kiện không có oxy thành các sản phẩm dạng khí (chủ yếu là CH4 và
CO2). Quá trình này là kết quả của một số phản ứng sau: chất hữu cơ trong nước thải
trước hết chuyển hóa thành chất hữu cơ hòa tan, tiếp đó vi khuẩn sản sinh axit tiêu
thụ các chất này để tạo ra các axít béo dễ bay hơi cùng với CO2 và H2. Vi khuẩn sản
sinh khí mêtan tiêu thụ các chất này để tạo ra CH4 và CO2.
Enzyme
Chất hữu cơ + H2O

CH4 + CO2 + H2S + NH3 + sinh khối + nhiệt

Bể UASB là công trình xử lý nước thải bằng phương pháp kò khí. Trong đó,
nước thải được đưa trực tiếp vào dưới đáy bể và được phân phối đồng đề. Sau đó,
nước thải chảy ngược lên qua lớp bùn sinh học dạng bọt nhỏ (bông bùn) và các chất
hữu cơ bò phân hủy tại đây. Các bọt khí CH4, CO2,... được sinh ra sẽ nổi lên trên thu
bằng ống dẫn khí ra khỏi bể. Hỗn hợp bùn và nước thải vào ngăn lắng, tiếp tục tách

bùn lắng xuống đáy hoàn lưu lại lớp bông bùn, còn nước thải được dẫn ra khỏi bể.
Tuy nhiên trong điều kiện tự nhiên, các loại nước thải tồn tại không phải trong
điều kiện kò khí hoàn toàn, phần lớn nước thải ở trạng thái hiếu khí. Do đó, xử lý kò
khí chỉ áp dụng để xử lý nước thải có hàm lượng ô nhiễm cao như nước có nhiều máu,
nhớt, mỡ,... động vật thủy sản.

xxiv


khí ra
nước vào

Bể phân hủy

Ngăn lắng

nước ra

bùn tuần hoàn
Hình 2.10 Sơ đồ làm việc của bể UASB
2.2.5

Khử Nitơ và Phốt pho

Sau khi xử lý sinh học nước thải đầu ra còn một số tiêu chuẩn chưa thỏa mãn,
thường còn lượng nitơ khoảng 60% và phốtpho khoảng 70%. Nếu hàm lượng N > 3060 mg/l, P > 8 mg/l thì dễ gây ra hiện tượng phú dưỡng tạo điều kiện cho vi sinh vật
và tảo phát triển, làm bẩn trở lại nguồn nước.
2.2.5.1 Khử nitơ bằng phương pháp sinh học
Các hợp chất chứa nitơ xuất hiện là do quá trình phân hủy sinh học của
protêin. Dạng nitơ này liên kết với các phân tử hữu cơ phức tạp được chuyển hóa

sinh học thành dạng NH3, NH4+, ... Hai quá trình sinh học cơ bản để khử nitơ là:
•

Quá trình đồng hóa: xảy ra đồng thời với quá trình khử BOD trong bể sinh học

•

Quá trình nitrat hóa, khử nitơ có thể thực hiện bằng 3 cách:
1. Tách riêng 3 công đoạn: khử BOD, nitrat hóa và khử N2
2. Kết hợp hai công đoạn đầu khử BOD, nitrat hóa, tách riêng công đoạn
khử N2
3. Tổng hợp chung 3 công đoạn
Quá trình nitrat hóa, khử nitơ: NH4+ bò oxy hóa theo hai bước

Bước 1: NH4+ bò oxy hóa thành nitrit do tác động của vi khuẩn nitrite hóa theo phản
ứng sau
2

NH4+

Vi khuẩn nitrite hóa
+ 3 O2

xxv

2 NO2- + 4 H+ + H2O