thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản công ty cổ phần đồ hộp tấn phát 4500 tấn sản phẩm năm

TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Nước thải thủy sản với nồng độ các chất hữu cơ cao có khả năng gây ảnh hưởng xấu đến
môi trường nếu không được xử lý tốt. Để tránh ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và
môi trường xung quanh, Công ty cổ phần đồ hộp Tấn Phát phải thiết kế hệ thống xử lý
nước thải thủy sản đạt yêu cầu tiếp nhận của trạm xử lý nước thải tập trung khu công
nghiệp, loại B QCVN 11: 2015/ BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải
thủy sản. Đề tài: “ Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy
sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm” được thực hiện với mục
đích xử lý các thông số ô nhiễm chính như sau: BOD (1803 mg / l), COD (2320 mg / l),
SS (790 mg/l), Tổng Nitơ (110 mg/l), Tổng photpho (45 mg/l), dầu mỡ (150 mg/l),
Coliform (6
MPN/100ml). Các công trình xử lý chính được đề xuất thiết kế trong
đồ án này là: Bể tuyển nổi, UASB, Anoxic, Aerotank và Bể lắng. Nước thải sẽ được tiền
xử lý qua song chắn rác, lưới lọc rác tinh để loại bỏ rác thô và rác tinh, sau đó qua bể điều
hòa sục khí để điều tiết lưu lượng và cân bằng nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải
trước khi được đưa vào các công trình phía sau. Ước tính chất lượng nước sau khi xử lý
đạt như sau: BOD (3,1 mg/L), COD (5,56 mg/L), SS (28,8 mg/L), Tổng Nitơ (11,4
mg/L), Tổng Photpho (8,2 mg/L), dầu mỡ (15 mg/L), Coliform (3000 MNP/100ml), bảo
đảm nước thải đầu ra đạt yêu cầu theo quy chuẩn.
ABSTRACT
Wastewater from aquatic products processing with high organic concentration without
carefully treatment potentially destroys the environment. In order to avoid negative
impacts on public health and the environment, Tan Phat Canned Food Joint Stock
Company has to design a waste water treatment system to meet the inlet demand of
industrial wastewater treatment plant, column B of QCVN 11: 2015 / BTNMT - National
technical regulation on aquatic products processing wastewater. The dissertation,
"Designing wastewater treatment system of aquatic products processing factory, Tan
Phat Canning Joint Stock Company 4500 tons of products per year" was done to design a
treatment system of main pollutants such as: BOD (1803 mg/l), COD (2320 mg/l), SS
(790 mg/l), total nitrogen (110 mg/l), total phosphorus (45 mg/l), grease (150 mg/l),
coliform (6 × 10 ^ 4 MPN/100ml). The proposed technologies in this project included:

Flotation tank, UASB, Anoxic, Aerotank and Sedimentation tank. Waste water was pretreated by coarse and fine screening then it went through a regulating tank to regulate the
flow and balance the concentration of pollutants in wastewater before being taken to next
stages. The quality of treated wastewater estimated as: BOD (3,1mg/L), COD
(5,56mg/L), SS (28,8 mg/L), The total nitrogen (11,4 mg/L), The total phosphorus ( 8,2
mg/L) Grease (15mg/L), Coliform (97,5MNP/100ml), effluent satisfied the requirement.


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong quá trình phát triển không ngừng của xã hội, loài người đã đạt được thành
tựu to lớn trong các lĩnh vực kinh tế, xã hội với một trình độ khoa học kỹ thuật hiện
đại, nhưng đồng thời cũng gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng cho môi trường, đặc biệt
là môi trường nước.
Là một quốc gia ven biển với diện tích vùng biển rộng gấp ba diện tích đất liền,
chứa đựng nhiều tài nguyên và nguồn lợi phong phú. Việt Nam dựa vào tiềm năng này
để phát triển kinh tế biển; kéo theo đó là sự phát triển của ngành chế biến thủy sản.
Do đặc điểm công nghệ của ngành, ngành chế biến thuỷ sản đã thải ra môi trường
một lượng lớn nước thải cùng với các chất thải rắn và khí thải, gây ô nhiễm đến các
nguồn nước và gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe của cộng đồng xung
quanh. Vấn đề ô nhiễm của các công ty chế thủy sản đang là mối quan tâm hàng đầu
của các nhà quản lý môi trường. Việc nghiên cứu xử lý nước thải cho ngành chế biến
thuỷ sản, cũng như các ngành công nghiệp khác đang là một yêu cầu cấp thiết đặt ra
không chỉ đối với những nhà làm công tác bảo vệ môi trường mà còn cho tất cả mọi
người chúng ta.
Vì vậy, để phát triển mà không làm suy thoái môi trường đặc biệt là môi trường
nước thì việc đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải phù hợp là một yêu cầu cần

thiết đảm bảo phát triển kinh tế bền vững.
Do đó, việc đầu tư xây dựng một trạm xử lý nước thải cho Công ty cổ phần đồ
hộp tấn Phát trước khi xả vào hệ thống kênh, rạch thoát nước tự nhiên là một yêu cầu
cấp thiết, nhằm mục tiêu phát triển bền vững cho môi trường trong tương lai và bảo vệ
sức khỏe cộng đồng.
Chính vì lý do trên nên em đã chọn đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải
thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn Phát, với
4500 tấn sản phẩm/ năm” để làm đồ án tốt nghiệp.
1.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Lựa chọn công nghệ và thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy
chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn Phát với 4500 tấn sản phẩm/ năm nhằm
giảm thiểu các chỉ tiêu ô nhiễm có trong nước thải.
Nước thải sau xử lý phải đạt cột B QCVN 11: 2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ
thuật quốc gia về nước thải thủy sản.
SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

1


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

1.3. NỘI DUNG ĐỀ TÀI
Giới thiệu sơ bộ về Công ty cổ phần đồ hộp Tấn Phát.
Xác định đặc tính nước thải thủy sản: lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải,
khả năng gây ô nhiễm, nguồn xả thải.
Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phù hợp với mức độ ô nhiễm của
nước thải đầu vào.

Tính toán, thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải theo
phương án đã được đề xuất.
Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử lý nước
thải.
Bố trí các bản vẽ của hệ thống xử lý nước thải bao gồm:
+ Sơ đồ công nghệ.
+ Mặt bằng tổng thể hệ thống xử lý.
+ Các bản vẽ chi tiết các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải.
1.4. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
- Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập tài liệu về công ty, tìm hiểu thành
phần, tính chất nguồn nước và các số liệu cần thiết khác.
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước
thải thủy sản qua các tài liệu chuyên nghành.
- Phương pháp tính toán: Sử dụng các công thức toán học để tính toán các công
trình đơn vị của hệ thống xử lý nước thải, chi phí xây dựng và vận hành hệ thống.
- Phương pháp so sánh: So sánh ưu điểm và nhược điểm của các công nghệ xử
lý để đưa ra giải pháp xử lý tối ưu.
- Phương pháp trao đổi ý kiến: Trong quá trình thực hiện đề tài đã tham khảo ý
kiến của giáo viên hướng dẫn để bài báo cáo được tốt hơn.
- Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc công
nghệ xử lý nước thải.

SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

2


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn

Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN ĐỒ HỘP TẤN PHÁT
1.1.1 Thông tin liên lạc [13]
Công ty Cổ Phần đồ hộp Tấn Phát trụ sở chính: ấp 10, Xã Lương Hòa, Huyện
Bến Lức, Tỉnh Long An. Do ông Nguyễn Văn Triển là người đại diện pháp luật.
1.1.2 Vị trí địa lí [14]
Công ty Cổ Phần đồ hộp Tấn Phát chi nhánh Tuy Hòa nằm ở Lô 7, KCN Hòa
Hiệp, Thị trấn Hòa Hiệp Trung, Huyện Đông Hòa, Tỉnh Phú Yên.
Nằm trong KCN Hòa Hiệp
- Cách thành phố Tuy Hòa 8 km;
- Cách quốc lộ 1A 4km, gần các điểm nối giữa quốc lộ 1A và đường đi Tây
Nguyên (Quốc lộ 25, Quốc lộ 29);
- Cách cảng Văn Phong 40 km, Cảng Quy Nhơn 110 km, Cảng Nha Trang 100
km;
- Cách sân bay Tuy Hòa 2 km, Ga đường sắt Phú Hiệp 0,7 km.
1.1.3 Thông tin về hoạt động sản xuất [14]
- Sản phẩm: cá ngừ đóng hộp, cá ngừ loi đông lạnh, bột cá
- Công suất của nhà máy: 4500 tấn sản phẩm/ năm
- Nguyên liệu: Cá ngừ
- Số lượng cán bộ - cnv: 400-500 người
1.2. GIỚI THIỆU VỀ NƯỚC THẢI THỦY SẢN CỦA CÔNG TY
1.2.1 Nguồn gốc phát sinh [7],[3],[6]
Nước thải phát sinh chủ yếu từ các nguồn sau đây: Nước thải sản xuất, nước thải
vệ sinh công nghiệp và nước thải sinh hoạt.
Nước thải sản xuất: sinh ra trong quá trình chế biến và nước thải vệ sinh công
nghiệp (nhà xưởng, máy móc, thiết bị,…) Các khâu chế biến tạo ra nhiều nước thải là
nhập nguyên liệu, sơ chế nguyên liệu, khâu rửa và chế biến.
Nước thải sinh hoạt: Sinh ra tại các khu vực vệ sinh và nhà ăn.

Trong đó nước thải sản xuất có mức độ ô nhiễm cao hơn cả. Ngoài ra, trong nước
thải của nhà máy chế biến thuỷ sản có chứa các thành phần hữu cơ mà khi bị phân huỷ
SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

3


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

sẽ tạo ra các sản phẩm trung gian từ quá trình phân huỷ các acid béo không bão hoà,
gây ô nhiễm môi trường, tạo mùi rất hôi khó chịu, gây ô nhiễm về mặt cảm quan và
ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ công nhân làm việc và cộng đồng cư dân.
Cá ngừ

Rã đông – Phân loại

Rửa

Hấp

Cắt thịt

Hộp vô trùng

Dầu thực vật, muối

Xếp hộp

Rót dịch

Tuyệt trùng

Hoàn thiện

Sản phẩm
Hình 1.1 Sơ đồ Quy trình chế biến cá ngừ đóng hộp
SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

4


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

Thuyết minh quy trình chế biến cá ngừ đóng hộp
 Rã đông – phân loại:
Cá ngừ được bắt từ biển lên được lạnh đông trên tàu,sau khi đưa vào nhà máy cá
ngừ được đem rã đông để chế biến ngay hay có thể bảo quản trong thời gian ngắn theo
hai cách sau đây: thời gian bắt đầu chế biến không quá 24 giờ sau khi nhập liệu thì chỉ
ướp đá, nếu từ 24- 48 giờ thì ướp bằng nước đá và nước muối có nồng độ 2-3 % nếu
trên 48 giờ thì đem cấp đông.
Làm tan tinh thể trong cấu trúc mô cơ của cá, qua đó làm cho cá mềm hơn, giúp
cho các quá trình sau diễn ra dễ dàng.
Tiếp nhận cá ngừ tươi hoặc cá đông lạnh. Tiến hành rã đông bằng cách dùng
nước phun vào các sọt để làm tan đá, sau đó phải phân loại cá và rửa sơ bộ.

Phân loại cá để loại bỏ cá không đủ chất lượng đồng thời phân theo kích cỡ:
- Cá lớn: > 16 kg/ con
- Cá trung: 5-12 kg/ con
- Cá nhỏ: < 5 kg/ con
- Cá nhỏ nhất :< 1 kg/ con


Sơ chế, rửa

Loại bỏ các mối nguy vật lý (vây cá, mang cá,..) và sinh học ( nội tạng cá, máu,
chất nhớt …), đồng thời rửa sạch chất béo thải ra ngoài để tránh hiện tượng oxy hóa
gây ôi thối biến màu. Ngoài ra quá trình này còn tạo ra kích thước cá phù hợp cho các
giai đoạn gia công tiếp theo và phù hợp với tiêu dùng.
Thời gian rửa phụ thuộc vào nhiệt độ và loại nguyên liệu, tuy nhiên phải diễn ra
trong thời gian ngắn nhằm tránh lipid bị oxy hóa.
Cá ngừ theo băng tải chuyển xuống bồn. Công nhân ngồi xung quanh bồn rửa cá.
Sau đó cá được sắp xếp lên xe vận chuyển và đưa qua quá trình tiếp theo.


Hấp chín - làm nguội:

Làm mềm cá giúp cho quá trình cắt diễn ra dễ dàng. Ngoài ra quá trình này cũng
góp phần tiêu diệt vi sinh vật trong cá.
Cá được xếp vào khay, các khay được xếp trên một guồng có bánh xe, guồng
chứa cá này được công nhân đẩy đến thiết bị hấp- làm nguội.


Cắt thịt:

SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263

GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

5


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

Loại bỏ những phần không có hoặc rất ít dinh dưỡng của sản phẩm. Quá trình cắt
lưu ý không lấy cơ thịt sẫm ( hàm lượng histamine cao), chỉ lấy cơ thịt trắng.
Những khay cá ngừ được đã chín được đặt trên 1 cái bàn có băng tải chạy xung
quanh, những người công nhân sẽ bẻ đầu, cạo da, lấy xương theo nhóm. Cá bẻ đầu rồi
chuyển đến khâu cạo da, cá phải được cạo theo chiều của thịt, tránh làm thịt cá gãy,
hao hụt, ta sẽ loại được vảy cá, da cá mà không làm gãy vụn. Cá được cân sau đó lấy
xương ra, chỉ tách xương sống của các khúc cá, còn các xương khác vẫn giữ nguyên.
Sau đó cá được làm sạch sơ bộ một lần nữa. Tách xương để tang giá trị cảm quan khi
xếp cá vào hộp. Cuối quá trình người ta được hai loại thịt trắng và đỏ, những phụ
phẩm sẽ được bổ sung vào thùng chứa bên ngoài.
- Nhóm 1: Bẻ đầu
- Nhóm 2: Cạo da
- Nhóm 3: Lấy xương
Phần thịt trắng dùng để đóng hộp tự nhiên, hấp hoặc hun khói ngâm dầu. Phần
thịt đỏ chỉ hấp và ngâm dầu. Phần thịt trắng có chất lượng cao hơn.


Xếp cá vào hộp:

Hộp trước khi sử dụng tiến hành kiểm tra lại phẩm chất và rửa sạch, khi kiểm tra
phải hết sức cẩn thận, tránh dùng những loại hộp không chất lượng như:

- Hộp có mép cuốn lên không đúng tiêu chuẩn.
- Hộp đã bị ăn mòn, có màu rỉ vàng.
- Hộp bị biến dạng.
- Nắp bị hỏng vòng cao su.
Sau khi kiểm tra xong chuyển hộp đến máy rửa. Nước rửa có nhiệt độ 80-850C
nhằm rửa sạch hộp, loại bỏ tạp chất lạ, bụi bẩn, tiêu diệt vi sinh vật bám trên thành hộp
và nắp hộp, chuẩn bị tốt cho giai đoạn xếp hộp. Hộp được kiểm tra xong đưa vào dây
chuyền xếp hộp.
Khi đưa cá vào hộp phải đạt các yêu cầu:
- Đảm bảo khối lượng cá và khoảng không gian để rót dịch đúng tỷ lệ quy định.
- Đảm bảo các yêu cầu về điều kiện vệ sinh.
- Đảm bảo hệ số truyền nhiệt và có điều kiện thuận lợi để tiệt trùng và bảo quản.
- Không lẫn các tạp chất vào trong hộp.
SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

6


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

Khối lượng tịnh của đồ hộp là tổng khối lượng sản phẩm đựng trong bao bì.
Muốn đảm bảo khối lượng tịnh người ta phải cân sản phẩm trước khi xếp vào hộp,
hoặc xếp vào hộp rồi cân và chỉnh lại theo đúng từng cỡ hộp, được ghép sai số:
- Nắp và hộp có dung lượng trên 1 kg thì sai số được phép là :

3%

- Nắp và hộp có dung lượng dưới 1 kg thì sai số được phép là :

5%

Ngoài việc đảm bảo khối lượng tịnh, khi xếp sản phẩm vào hộp phải đảm bảo tỉ
lệ giữa hai thành phần cái và nước, thong thường tỉ lệ cái là 60-70%
Khi xếp vào hộp có thể dùng tay hoặc bằng máy. Sau khi xếp xong phải kiểm tra
việc xếp này, dùng tay rửa lại những khúc cá làm cho bề mặt không phẳng, những
khúc cá tróc da hay còn sót huyết, ruột…
Có thể được làm bằng phương pháp thủ công hay dùng máy. Những lon rỗng
được đưa vào, thiết bị vừa xếp cá vào lon vừa cân định lượng và sau đó đưa ra ngoài
bằng hai băng tải song song.


Rót dịch:

Làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm, tạo màu sắc và hương vị đặc trưng cho
sản phẩm cá đóng hộp. Bên cạnh đó còn góp phần tăng cường khả năng bảo quản cho
sản phẩm do lắp đày chỗ trống trong hộp để loại bớt khí trong hộp, tránh hiện tượng
phồng hộp sau này.
Trước khi rót dịch vào hộp thì dung dịch phải được gia nhiệt tới 80-900C để tăng
hệ số truyền nhiệt đồng thời tiến hành bài khí cho sản phẩm, lượng dịch rót vào hộp
tùy thuộc vào lượng cá có trong hộp sao cho đảm bảo khối lượng tịnh của thành phẩm.
Không rót quá đầy mà nên luôn cách mép hộp 5mm hay 1/10 chiều cao hộp.
Sau khi rót dịch thì ghép mí và đóng code
Quá trình này nhằm cách ly sản phẩm với môi trường nên có tác dụng bảo quản,
ngoài ra quá trình này cũng tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm qua bao bì sử dụng.
Toàn bộ quá trình ghép mí được tự động hóa bằng máy ghép tự động, Máy gồm
có cơ cấu đưa hộp vào và lấy hộp ra, cơ cấu đậy nắp, bàn đưa hộp lên xuống, hệ thống
ghép mí, động cơ điện và đai truyền động. Khi máy hoạt động hộp đưa vào máy, đậy

nắp, tiến đến vị trí ghép rồi đứng yên. Cặp con lăn cuộn sẽ tiến vào cuộn mép thân và
mép nắp, sau đó cặp con lăn ghép chặt mối ghép lại. Sau khi ghép xong hộp được đưa
ra khỏi máy.
Sau đó đóng code, đống code thường ghi: tên công ty, ngày, tháng, năm, giờ sản
xuất, hạn sử dụng, loại nguyên liệu.
SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

7


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.



Tiệt trùng:

Rửa hộp trước khi tiệt trùng (rửa sạch dầu mỡ dính trên thân và nắp bằng nước
nóng có nhiệt độ 80-850C) sau đó tiến hành tiệt trùng trong thiết bị tiệt trùng
autoclave, nhiệt độ tiệt trùng 115-1210C.


Hoàn thiện:

Kiểm tra chất lượng sản phẩm, loại bỏ những đơn vị hư hỏng.
Đồ hộp được bảo ôn trong kho ở 400C , độ ẩm tương đối 70-80%. Thời gian bảo
ôn từ 14-20 ngày.
Kho cần phải kín, khô ráo , sạch sẽ, dễ thoát nước, thong gió, thoát nhiệt. Đồ hộp

được xếp theo từng lô, cao không quá 10m, các hộp trong lô xếp xen kẽ nhau để tiện
cho việc bốc dỡ hàng hoặc kiểm tra khi cần thiết.
Nhập liệu
Nhập liệu
Sơ chế
Sơ chế
Phân loại
Phân loại
Rửa
Rửa
Xếp khay
khay
Xếp

Cáp đông
Cáp đông
Đóng gói
gói
Đóng
Trữ đông
Trữ đông
Bảo quản
Bảo quản
Hình 1.2 Sơ đồ Quy trình chế biến cá đông lạnh
SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

8

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

Thuyết minh quy trình:
Quy trình chế biến cá đông lạnh gồm các công đoạn chính sau:


Công đoạn nhập liệu :

Chủ yếu dùng nước đá để ướp sản phẩm ban đầu, để bảo quản sản phẩm và dùng
nước để vệ sinh. Điện năng được sử dụng cho máy bơm nước.
Chất thải phát sinh là nước thải chủ yếu từ quá trình vệ sinh, chứa nhiều chất cặn
lơ lửng, và có mùi hôi, tanh.


Sơ chế:

Cá tươi được đem đi cắt đầu, loại bỏ vảy, vây, bỏ nội tạng.
Công đoạn này sử dụng lượng nước và năng lượng điện lớn.
Chất thải gồm có: Nước thải sinh ra với lượng lớn có mùi hôi, tanh, chứa nhiều
vảy, vụn phế thải thừa từ cá ở dạng lơ lửng, do đó có hàm lượng chất hữa cơ, protein,
lipit cao. Chất thải rắn là các phế thải như đầu, vảy, vây, nội tạng cá.
- Phân loại: công đoạn này tiến hành phân loại kích cỡ sản phẩm theo yêu cầu.
Cá được khử trùng bằng chlorine sau khi tách nội tạng vì giai đoạn tách nội tạng là
nguồn gây ô nhiễm rất nghiêm trọng.
Nước thải trong giai đoạn này có chứa hóa chất khử trùng.


Rửa:

Sau khi sơ chế và phân loại phải tiến hành rửa cá trong nước để loại bỏ nhớt ,máu
và các tạp chất. Giai đoạn này tiêu thụ lượng nước và năng lượng lớn. Nước thải sinh
ra với lượng lớn .


Xếp khay:

Cá sau khi được rửa xong sẽ được xếp lên các khay.


Cấp đông:

Sản phẩm sau khi được xếp vào khuôn sẽ được đưa vào cấp đông. Trong quy
trình sản xuất, cấp đông là công đoạn tiêu thụ nhiều năng lượng điện nhất.
Thời gian cấp đông của các máy cũng khác nhau. Đối với các tủ đông tiếp xúc
thời gian đông cho 1 mẻ (1 tấn sản phẩm) là 2h15’, trong khi thời gian đông của tủ
đông gió là 3h30’ (cho 3 tấn sản phẩm).


Đóng gói:

SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

9


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn

Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

Khâu đóng gói được thực hiện với các máy hàn bao điện trở. Sau khi sản phẩm
được mạ băng thì được đóng gói theo từng loại, cỡ riêng biệt và xếp vào thùng carton
rồi đưa vào kho trữ lạnh chờ xuất bán.
Chất thải trong giai đoạn này chủ yếu là bao bì hỏng.


Trữ đông:

Sau khi cấp đông, sản phẩm đạt nhiệt độ tâm sản phẩm là -18OC, sản phẩm được
đưa vào kho trữ, nhiệt độ cài đặt cho kho là - 20OC. Thời gian trữ phụ thuộc vào lượng
sản phẩm xuất ra bên ngoài.


Bảo quản:

Sản phẩm đông lạnh được bảo quản trong kho lưa trữ ở khoảng -20 OC.
1.2.2 Thành phần, đặc trưng nước thải [3]
Thành phần trong nước thải sản xuất có chứa các chất hữu cơ có nguồn gốc từ
động vật và có thành phần chủ yếu là protein và các chất béo, các chất rắn lơ lửng, các
chất cặn bã, vi sinh vật và dầu mỡ. Lưu lượng và thành phần nước thải chế biến thủy
sản rất khác nhau giữa các nhà máy tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu sử dụng, và
thành phần các chất sử dụng trong chế biến (các chất tẩy rửa, phụ gia…).
Thành phần trong nước thải sinh hoạt có chứa các cặn bã, các chất rắn lơ lửng,
dầu mỡ, các chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặt , các chất dinh dưỡng và vi sinh vật.
a.pH [3]
Bản thân pH không phải là một chất ô nhiễm nhưng nó là một yếu tố đặc trưng
khá quan trọng vì nó biểu hiện độ ô nhiễm và là yếu tố quan trọng quyết định đến quá
trình xử lý sinh học.

Chất thải từ quá trình sản xuất công nghiệp đôi khi mang tính axit, nhưng thông
thường là tính kiềm, pH  7. Điều này là do quá trình phân hủy các hợp chất protein và
amoni.
b.Hàm lượng chất rắn [3]
Chất rắn có thể hiện diện ở hai dạng hòa tan và lơ lửng. Chất rắn lơ lửng liên
quan đến nhiều vấn đề: sự hiện diện của chúng trong đường ống làm tắt nghẽn đường
ống, hoặc sự hiện diện của chúng trong nước cấp có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con
người. Nếu chúng ở dạng trôi nổi, thì người ta thường đặt các thiết bị nghiền nhỏ,
chúng cũng trở thành chất rắn lơ lửng.
Đối với chất rắn hòa tan thì nồng độ của chúng không những phụ thuộc vào độ
SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

10


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

nhiễm bận của nước thải mà còn phụ thuộc vào chính nguồn nước cấp. Theo một
nguyên cứu gần đây thì người ta nhận thấy rằng có khoảng 65% tổng số chất rắn có
mặt trong nước thải là có mặt sẵn trong nguồn nước cấp.
Trong nước thường có các vụn thủy sản và các vụn này dể lắng, hàm lượng chất
rắn lơ lững dao động khoảng 200 – 1000 (mg/L), giá trị thường gặp là 500 (mg/L).
c.Nhiệt độ[3]
Ngoại trừ nước thải từ quá trình nấu nướng và khử trùng trong công nghiệp chế
biến đồ hợp, hầu hết nước thải thủy sản không thải ra nhiệt độ quá cao hoặc thấp ra
môi trường xung quanh. Nhiệt độ của nguồn tiếp nhận phải không được gia tăng quá
20C – 30C vì sự gia tăng nhiệt độ quá lớn sẽ làm mất trạng thái cân bằng và làm biến

đổi nồng độ oxy hòa tan, vì thế đe dọa đến sự tồn tại của một số sinh vật. Nước thải là
quá trình sản xuất đồ hộp có thể làm mát nếu như nguồn tiếp nhận không đủ lớn để
giới hạn sự gia tăng nhiệt độ ở khoảng 30C.
d.Mùi [3]
Mùi có trong nước thải thủy sản gây ra bởi quá trình phân hủy các chất hữu cơ,
làm phát sinh các chất như các hợp chất amin dễ bay hơi và thỉnh thoảng là khí
amoniac, tạo mùi rất khó chịu và đặc trưng, gây ô nhiễm về mặt mĩ quan và ảnh hưởng
trực tiếp đến sức khỏe công nhân làm việc.
e.Chất hữu cơ [3]
e1. BOD
Nhu cầu oxy sinh học, đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải bằng cách đo
lường lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ dưới tác dụng
của các vi sinh. Trong nước thải thủy sản, nhu cầu oxy sinh học này bắt nguồn từ hai
nguồn: Hợp chất cacbon mà được sử dụng làm nguồn thức ăn cho các vi khuẩn hữu cơ
hiếu khí, và lượng Nito – có mặt hợp chất thường thấy trong nước thải thủy sản, chẳng
hạn như protein, các hợp chất amin dể bay hơi. Hàm lượng BOD5 dao động từ (300 –
2000 (mg/L), giá trị điển hình là 1000 (mg/L).
e2. COD
Nước thải của phân xưởng chế biến thủy sản có hàm lượng COD dao động
khoảng từ 300 – 3000 (mg/L), giá trị điển hình là 1500 (mg/L).
e3. Nito và photpho
Nước thải thủy sản cũng bị ô nhiễm chất dinh dưỡng với hàm lượng Nito khá cao
tới 50 – 200 (mg/L), giá trị điển hình là 30 (mg/L). Ngoài ra trong nước thải của
SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

11


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

nghành chế biến thủy sản hải sản có chứa các thành phần hữu cơ mà khi bị phân hủy
sẽ tạo ra các sản phẩm trung gian của sự phân hủy các axit béo không bão hòa tạo mùi
rất khó chịu và đặc trưng, gây ô nhiễm về mặt cảm quan và ảnh hưởng trực tiếp đến
sức khỏe của công nhân làm việc. Đối với các công ty thủy sản có sản xuất thêm các
sản phẩm sản xuất khô, sản phẩm đóng hộp thì trong dây chuyền sản xuất sẽ có thêm
công đoạn nướng, luộc, chiên thì trong thành phần của nước thải sẽ có thêm chất béo
và dầu.
4. Hóa chất
Trong các nhà máy chế biến thủy sản động lạnh còn có một lượng nhỏ Clorine
dùng để làm vệ sinh nhà xưởng,khi sử dụng sẽ sinh Cl2 phát tán vào không khí có thể
gây hại về đường hô hấp cho người lao động, tuy nhiên lượng sử dụng cũng không
nhiều, khoảng 60 tấn/năm.
Các chất tẩy rửa và các tác nhân làm sạch khác, trong đó có nhiều hợp chất khó
phân hủy.

SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

12


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

CHƯƠNG 2:
GIỚI THIỆU VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

THỦY SẢN
2.1 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ HỌC
2.1.1 Song chắn rác:[4]
Song chắn rác đặt trước công trình làm sạch nước thải để loại bỏ tạp chất có
trong nước thải (thịt vụn, đầu, xương cá ) nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình
và thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định.
Song chắn rác là các thanh đan xếp kế tiếp nhau với các khe hở từ 16 đến 50mm,
các thanh có thể bằng thép, inox, nhựa hoặc gỗ. Tiết diện hình chữ nhật, hình tròn hoặc
elip. Các song chắn rác đặt song song với nhau, nghiêng về phía dòng nước chảy một
góc 50 đến 900 để giữ rác lại. Tùy theo kích thước khe hở, SCR được phân làm loại
thô, loại trung bình và loại mịn.

Hình 2.1 Song chắn rác
2.1.2 Bể lắng cát [4]
Để tách các hạt rắn vô cơ không tan có kích thước từ 0,2-2 mm ra khỏi nước thải.
Đảm bảo cho các thiết bị cơ khí (bơm, cánh quạt, động cơ) không bị cát sỏi bào mòn,
tránh tắc các đường ống dẫn.
2.1.3 Bể lắng [4]
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. Sự lắng của các
hạt xảy ra dưới tác dụng của trọng lực. Quá trình lắng tốt có thể loại bỏ đến 90 ÷ 95%
SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

13


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

lượng cặn có trong nước hay sau khi xử lý sinh học.
Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt một
trước công trình xứ lý sinh học và bể lắng đợt hai sau công trình xứ lý sinh học.
Theo cấu tạo và hướng dòng chảy người ta phân ra các loại bể lắng ngang, bể
lắng đứng và bể lắng ly tâm.

Hình 2.2 Bể lắng đứng

2.1.4 Bể điều hòa.[4]
Bể điều hòa có tác dụng điều hòa lưu lượng và nồng độ của dòng thải vào hệ
thống xử lý giúp cho các công trình xử lý phía sau hoạt động ổn định.
Bể điều hoà làm tăng hiệu quả của hệ thống xử lý sinh học do nó hạn chế hiện
tượng quá tải của hệ thống hoặc dưới tải về lưu lượng cũng như hàm lượng chất hữu
cơ, giảm được diện tích xây dựng của bể sinh học. Hơn nữa các chất ức chế quá trình
xử lý sinh học sẽ được pha loãng hoặc trung hoà ở mức độ thích hợp cho các hoạt
động của vi sinh vật.
Bể điều hòa được phân loại như sau:
+ Bể điều hòa lưu lượng.
+ Bể điều hòa nồng độ.
+ Bể điều hòa cả nồng độ và lưu lượng.
SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

14


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

Hiệu quả xử lý của phương pháp cơ học:
Có thể loại bỏ được đến 60% tạp chất không tan trong nước thải và giảm BOD
đến 30%. Để tăng hiệu suất làm việc của các công trình xử lý cơ học có thể dùng biện
pháp làm thoáng sơ bộ, hiệu quả xử lý có thể đạt 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và
40-50% theo BOD.

Hình 2.3 Bể điều hòa
2.1.5 Bể vớt dầu mỡ [3]
Nước thải chứa dầu mỡ có khối lượng riêng nhỏ hơn nước. Đó là những chất nổi,
chúng sẽ gây ảnh hưởng xấu tới các công trình thoát nước (mạng lưới và các công
trình xử lý). Vì vậy, phải thu hồi những chất này trước khi xả vào hệ thống thoát nước
sinh hoạt và sản xuất. Các chất mỡ sẽ bít kín lỗ hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong bể
lọc sinh học… và chúng sẽ phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính trong bể aeroten, gây khó
khăn trong quá trình lên enzim cặn…
Theo tiêu chuẩn dòng thải, không cho phép xả nước thải chứa dầu mỡ vào nguồn
tiếp nhận nước vì chúng sẽ tạo thành một lớp váng mỏng phủ lên diện tích mặt nước
khá lớn, gây khó khăn cho quá trình hấp thụ oxy của không khí vào nước, làm cho quá
trình tự làm sạch của nguồn nước bị cản trở. Mặt khác, dầu mỡ trong nước thải là một
nguyên liệu có thể chế biến và dùng lại trong sản xuất và công nghệ.
Vì vậy, nước thải có hàm lượng dầu mỡ cao (như nước thải các nhà ăn, xưởng
chế biến thức ăn, xí nghiệp chế biến thực phẩm, chế biến thủy sản…) trước khi xử lý
phải cho qua bể tách dầu mỡ.
2.2 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HÓA HỌC, HÓA LÝ
Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp này là áp dụng các quá
trình vật lý và hóa học để loại bớt các chất ô nhiễm mà không thể dùng quá trình lắng
ra khỏi nước thải. Những phương pháp hóa học và hóa lý thường được áp dụng để xử
SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

15


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

lý nước thải là: phương pháp trung hòa, phương pháp keo tụ tạo bông, phương pháp
oxi hóa khử, phương pháp tuyển nổi, phương pháp hấp phụ, phương pháp trao đổi ion.
2.2.1 Phương pháp xử lý hóa học [4]
a. Phương pháp trung hòa, điều chỉnh pH.
Trung hòa các dòng nước thải có chứa axit hoặc kiềm. Giá trị pH của nước thải
ngành chế biến thủy sản dao động trong khoảng rộng, mặt khác các quá trình xử lý hóa
lý và sinh học đều đòi hỏi một giá trị pH nhất định để đạt được hiệu suất xử lý tối ưu.
Do đó trước khi đưa sang thiết bị xử lý, dòng thải cần được điều chỉnh pH tới giá trị
thích hợp(6,5÷8,5). Trung hòa có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:
- Trộn lẫn dòng thải có tính axit với dòng thải có tính kiềm
- Sử dụng các tác nhân hóa học như H2SO4, HCl, NaOH, CO2.
- Lọc nước thải axit bằng cách lọc qua vật liệu có tác dụng trung hòa
- Trung hòa bằng các khí axit
→ Điều chỉnh pH thường kết hợp thực hiện ở bể điều hòa hay bể chứa nước thải.
b. Phương pháp Oxy hóa-khử [4]
Phương pháp này sử dụng các chất oxi hóa như Clo ở dạng khí và dạng hóa lỏng
để oxi hóa các chất độc hại trong nước thải thành các chất ít độc hơn và tách ra khỏi
nước. Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn các tác nhân hoá học, do đó quá trình oxi
hoá chỉ dùng được trong những trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước
thải không thể tách bằng các phương pháp khác.
c. Khử trùng [4]
Khử trùng là khâu cuối trong dây chuyền công nghệ để loại bỏ các vi sinh vật
gây bệnh trước khi xả ra nguồn yêu cầu chất lượng cao hoặc khi cần thiết sử dụng lại

nước thải. Các phương pháp thường sử dụng là: chlorine, chlorine dioxide, bromide
chlorine, ozone…
2.2.2 Phương pháp xử lý hóa lý
a. Phương pháp tuyển nổi [4]
Tuyển nổi là phương pháp được áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại bỏ các tạp
chất không tan, khó lắng. Trong nhiều trường hợp, tuyển nổi còn được sử dụng để tách
các chất tan như chất hoạt động bề mặt.
Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược lại với quá trình lắng và cũng được áp
SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

16


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

dụng trong trường hợp quá trình lắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện. Các chất lơ
lửng như dầu, mỡ sẽ nổi lên trên bề mặt của nước thải dưới tác dụng của các bọt khí
tạo thành lớp bọt có nồng độ tạp chất cao hơn trong nước ban đầu. Hiệu quả phân
riêng bằng tuyển nổi phụ thuộc kích thước và số lượng bong bóng khí. Kích thước tối
ưu của bong bóng khí là 15 - 30.10-3 mm.
b. Keo tụ- tạo bông [4]
Đây là phương pháp được ứng dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và các hạt
keo có kích thước rất nhỏ (10-7-10-8 cm). Các chất này tồn tại ở dạng phân tán và
không thể loại bỏ bằng quá trình lắng. Trong phương pháp này người ta dùng các loại
phèn nhôm hay phèn sắt cùng với sữa vôi như sunfat sắt, sunfat nhôm hay hỗn hợp của
các loại phèn này và hydroxyt canxi Ca(OH)2 với mục đích khử màu và một phần
COD. Về nguyên lý khi dùng phèn nhôm hay phèn sắt sẽ tạo thành các bông hydroxyt

nhôm hay hydroxyt sắt III. Các chất màu và các chất khó phân hủy sinh học bị hấp phụ
vào các bông cặn này và lắng xuống tạo bùn của quá trình đông keo tụ.
Để tăng tính hiệu quả của quá trình keo tụ, tăng tốc độ sa lắng cũng như tốc độ
nén của các hạt keo người ta thường dùng bổ xung các chất trợ keo, còn gọi là polyme
kết bông. Bản chất hóa học của polyme này là poliacrylat và copolime của nó. Do
không có quá trình thủy phân tạo ra H+ nên polyme không làm biến đổi pH của nước.
Tính hiệu quả cao của polime trợ keo thể hiện ở chỗ chỉ cần sử dụng một lượng nhỏ
vào trong nước. Khi đó các hạt keo không tan lơ lửng được tách thành khối riêng biệt
và nước trở nên trong. Khác với chất keo tụ, quá trình làm trong chỉ xảy ra khi sử dụng
liều lượng chất trợ keo thích hợp. Nếu dùng quá dư sẽ xảy ra hiện tượng bền hệ keo,
hạt keo lơ lửng khó lắng.
+ Các muối nhôm gồm có: Al2(SO4)3.18H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O, NaAlO2…
Trong đó sử dụng rộng rãi nhất là Al2(SO4)3 vì Al2(SO4)3 hòa tan tốt trong nước, chi
phí thấp, hoạt động có hiệu quả cao trong khoảng pH = 5- 7,5.
+ Các muối sắt gồm có: Fe2(SO4)3.2H2O, Fe2(SO4)3.3H2O, FeSO4.7H2O và
FeCl3.
c. Phương pháp hấp phụ [4]
Phương pháp hấp phụ thường được dùng để xử lý các chất không có khả năng
phân hủy sinh học và các chất hữu cơ không hoặc khó có khả năng phân hủy sinh học.
Các chất hấp phụ thường dùng như than hoạt tính, than nâu, bentonit (đất sét biến
tính)… Trong đó, than hoạt tính là chất hấp phụ được sử dụng rộng rãi và có hiệu quả,
nó có bề mặt riêng lớn (400 - 1500m2/g). Tuy nhiên, thời gian và tốc độ hấp phụ phụ
SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

17


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn

Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

thuộc vào nồng độ, bản chất, cấu trúc của chất tan, phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất,
loại chất hấp phụ và chất cần hấp phụ.
Nhược điểm của việc dùng than hoạt tính là giá thành cao và khó lắng nếu là than
bột, vì vậy nên dùng kết hợp than với các chất tạo bông và keo tụ. Có thể tái sinh để sử
dụng lại than hoạt tính bằng cách nung nóng trong điều kiện yếm khí.
2.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC
Xử lý sinh học là quá trình xử lý nước thải chính. Phương pháp này dựa trên cơ
sở hoạt động phân hủy chất hữu cơ có trong nước thải của các vi sinh vật. Các vi sinh
vật sử dụng chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng
lượng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản. Phương pháp sinh học có thể xử lý
hoàn toàn các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong nước thải.
Quá trình sinh học gồm các bước:
1. Chuyển các hợp chất có nguồn gốc cacbon ở dạng keo và dạng hòa tan thành
thể khí và các vỏ tế bào vi sinh.
2. Tạo ra các bông cặn sinh học gồm các tế bào vi sinh vật và các chất keo vô cơ
trong nước thải.
3. Loại các bông cặn sinh học ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng trọng lực.
Các phương pháp xử lý sinh học là: Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí và
phương pháp xử lý sinh học yếm khí.
2.3.1 Phương pháp xử lý hiếu khí [4],[3]
Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí cáo thể xảy ra ở điều kiện
tự nhiên hoặc nhân tạo. trong điều kiện tự nhiên, quá trình diễn ra với hiệu suất thấp và
chậm hơn so với quá trình xử lý trong điều kiện nhân tạo.
Phương pháp này thường áp dụng với những loại chất thải có hàm lượng COD =
500-2000 mg/l.
Nguyên tắc xử lý: Phương pháp này lợi dụng khả năng phân hủy các hợp chất
hữu cơ của vi sinh vật hiếu khí. Do đó trong điều kiện xử lý nhân tạo, để nâng cao hiệu
suất xử lý người ta bổ sung liên tục oxi và duy trì nhiệt độ trong khoảng 20-400C. Có

nhiều phương pháp xử lý hiếu khí như: bể aerotank, lọc sinh học, mương oxy hóa,…


Các yếu tố ảnh hưởng:

- Ảnh hưởng của độ oxy hòa tan (DO)
Quá trình xử lý hiếu khí đòi hỏi phải cấp đủ lượng oxy cho quá trình oxy hóa của
SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

18


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

vi sinh vật. Lượng DO thích hợp 2-4 mg/l. Nhu cầu oxy cũng phụ thuộc rất lớn vào
bản chất của các chất ô nhiễm và được thể hiện qua hệ số oxy hóa (koxh) của mỗi đối
tượng: kCOD = 0,68; kBOD = 1,45; kNhữucơ = 4,57
- Ảnh hưởng của nhiệt độ: Mỗi vi sinh vật thích hợp với một dải nhiệt độ nhất
định. Nước thải có nhiệt độ T = 160 ÷ 370C là phù hợp cho quá trình xử lý hiếu khí.
Nhiệt độ tối ưu là Topt = 200 ÷ 300C.
+ Ảnh hưởng của pH
pH có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt lực của hệ enzim oxi hóa khử, và do đó ảnh
hưởng rất lớn đến quá trình oxy hóa. Nước thải đưa vào xử lý sinh học hiếu khí có pH
= 5 ÷ 9 là phù hợp, giá trị tối ưu là pHopt = 7÷ 8.
+ Ảnh hưởng của dinh dưỡng: Vi sinh vật sử dụng các chất ô nhiễm trong nước
thải như là chất dinh dưỡng cung cấp nguyên liệu và năng lượng cho quá trình trao đổi
chất. Trong xử lý hiếu khí tỷ lệ C : N : P = 100 : 5 : 1 là phù hợp. Nếu C : N < 20 :1 là

dư thừa nitơ, vi sinh vật sẽ phát triển quá nhanh, làm bùn có màu trắng, còn nếu C : N
> 20 : 1 nghĩa là thiếu nitơ, vi khuẩn sẽ bị chết, cản trở quá trình sinh hóa các chất bẩn
hữu cơ, tạo bùn hoạt tính khó lắng.
+ Ảnh hưởng của tỷ lệ F/M: ảnh hưởng lớn đến hiệu quả xử lý.Nếu F/M > 1 là
dư thừa chất dinh dưỡng, F/M <1 là môi trường nghèo dinh dưỡng.
+ Ảnh hưởng của một số chất ức chế: Chất ức chế làm thay đổi áp suất thẩm thấu
và ức chế tế bào vi sinh. Các kim loại nặng như đồng, crom, kẽm, niken, chì, thủy
ngân và các ion như xyanua, florua, bicacbonat tồn tại trong quá trình phân hủy sẽ gây
phản ứng hoặc giữ nguyên một số enzim hoặc phá hủy bản chất làm biến đổi tính thẩm
thấu của tế bào vi sinh, gây rối loạn sự sinh trưởng của vi khuẩn. Khi hàm lượng kim
loại vượt quá mức cho phép thì chính bản thân các chất chuyển hóa trở thành chất ức
chế hoạt động vi sinh.
a. Bể aerotank[3],[4]
Cơ chế: trong bể aerotank các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho vi
khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính.
Bùn hoạt tính là các bông cặn có màu nâu sẫm chứa các chất hữu cơ hấp thụ từ nước
thải và là nơi cư trú để phát triển của vô số vi khuẩn và vi sinh vật sống khác. 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 tạo thành các tế bào
mới. Quá trình chuyển hóa thực hiện theo từng bước xen kẽ và nối tiếp nhau. Một vài
loại vi khuẩn tấn công vào các hợp chất hữu cơ có cấu trúc phức tạp, sau khi chuyển
SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

19


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

hóa thải ra các hợp chất hữu cơ có cấu trúc đơn giản hơn, một vài loài vi khuẩn khác
dùng các chất này làm thức ăn và lại thải ra các hợp chất đơn giản hơn nữa, và quá
trình cứ tiếp tục cho đến khi chất thải cuối cùng không thể làm thức ăn cho bất cứ loài
vi sinh vật nào nữa. Số lượng bùn hoạt tính sinh ra trong thời gian lưu lại trong bể
aerotank của lượng nước thải đi vào bể không đủ để làm giảm nhanh các chất hữu cơ,
do đó phải sử dụng lại bùn hoạt tính đã lắng xuống đáy bể lắng đợt 2 bằng cách tuần
hoàn bùn ngược trở lại đầu bể aerotank để duy trì nồng độ đủ vi khuẩn trong bể. Bùn
dư ở đáy bể lắng được xả ra khu xử lý bùn.
- Ưu điểm:
+ Hiệu quả xử lý cao và triệt để.
+ Tiết kiệm diện tích.
- Nhược điểm:
+ Chi phí xây dựng và chi phí vận hành lớn.
+ Không có khả năng thu hồi năng lượng.
+ Không chịu được những thay đổi đột ngột về tải trọng hữu cơ.
+ Tạo lượng bùn dư lớn.
b. Bể lọc sinh học[3],[4]
Nguyên lý hoạt động: Hệ thống lọc thường làm việc theo nguyên tắc ngược
chiều. nước thải được phân bố đều trên bề mặt và thấm qua lớp vật liệu đã cố định
màng sinh học, tại đây các chất hữu cơ bị giữu lại và được vi sinh vật hiếu khí phân
hủy thành CO2 và H2O. Oxy được cung cấp vào đáy thiết bị nhằm giúp quá trình oxi
hóa được tốt hơn.
Màng sinh học chứa 3,75% chất khô có độ dày 50-700µ (độ dày tối ưu 150µ),
lớp màng chia làm 2 vùng:
- Vùng yếm khí
- Vùng hiếu khí
Vùng yếm khí càng nhỏ thì hiệu quả oxy hóa càng cao, thời gian lưu của màng
thường 10÷ 14 ngày. Khi các tế bào vùng yếm khí chết đi, màng sẽ tách khỏi vật liệu
lọc và cuốn theo nước.

Vật liệu lọc sử dụng trong các bể lọc sinh học yêu cầu phải có diện tích bề
mặt/Đơn vị diện tích lớn như: Đá cục, than đá cục, cuội sỏi lớn, đá ong (kích thước 60
- 100mm) hoặc sử dụng vật liệu lọc bằng nhựa PVC đúc sẵn.
Có thể chia bể lọc sinh học thành :
SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

20


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

- Bể lọc sinh học có lớp vật liệu lọc không ngập trong nước (Lọc phun, lọc nhỏ
giọt)
- Bể lọc sinh học có lớp vật liệu lọc ngập trong nước


Ưu nhược điểm của bể lọc sinh học

Lớp vật liệu lọc không ngập trong nước

Ưu điểm:
- Tiết kiệm chi phí nhân công (giảm việc
trông coi)
- Tiết kiệm năng lượng (Có thể sử dụng
cách thông gió tự nhiên)
- Dễ dàng trong vận hành.

Nhược điểm:
- Hiệu suất làm sạch nhỏ hơn bể lọc có lớp
vật liệu lọc ngập trong nước với cùng một
tải lượng khối
- Dễ bị tắc nghẽn
- Rất nhạy cảm với nhiệt độ (ảnh hưởng
trực tiếp tới quá trình sinh trưởng và phát
triển của hệ vi sinh vật trong bể)
- Không khống chế được quá trình thông
khí, dễ sinh mùi


Lớp vật liệu lọc ngập trong nước

Ưu điểm:
- Đơn giản, chiếm ít diện tích dễ dàng
cho việc bao che công trình
- Đảm bảo mỹ quan, ít có khả năng
sinh mùi
- Không cần phải rửa lọc (Vì quần thể
vi sinh vật được cố định trên giá đỡ cho
phép chống lại sự thay đổi tải lượng
của nước thải)
- Dễ dàng trong vận hành, có khả năng
tự động hóa

Nhược điểm:
-Làm tăng tổn thất tải lượng, giảm
lượng nước thu hồi
- Tiêu tốn năng lượng cho việc thông

khí nhân tạo
- Khí phun lên tạo nên dòng chuyển
động xoáy, làm giảm khả năng giữ
huyền phù

Hiệu suất làm sạch nước thải trong các bể lọc sinh học phụ thuộc vào các chỉ tiêu
sinh hoá, trao đổi khối, chế độ thủy lực và kết cấu thiết bị. trong đó cần chú ý: BOD
của nước cần làm sạch, bản chất các hợp chất hữu cơ, chiều dày màng sinh học, độ
thấm ướt của màng, cường độ sục khí, tính chất của nước thải, mức độ phân bố đều
nước thải theo diện tích tiết diện.
c. Hồ hiếu khí[4]
Là loại hồ cạn, độ sâu lớp nước trong hồ 0,4-0,8m để cho ánh sáng mặt trời xâm
nhập sâu vào lớp nước. Lượng oxy cho các quá trình sinh hóa chủ yếu là oxy trong
không khí xâm nhập qua bề mặt và hoạt động quang hợp của thực vật trong nước.Tải
SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

21


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

lượng của hồ khoảng 250-300 kgBOD/ha.ngày; thời gian lưu nước khoảng 3-12 ngày.
Do độ sâu nhỏ và thời gian lưu nước lớn do đó hồ hiếu khí có thể kết hợp xử lý nước
thải và nuôi trồng thủy sản.
Đối với hồ hiếu khí nhân tạo (cung cấp oxy cưỡng bức) thì chiều sâu hồ có thể 24,5m; tải lượng 400 kgBOD/ha.ngày; thời gian lưu nước 1-3 ngày.
d. Mương oxy hóa.[3],[4]
Mương oxy hóa là dạng cải tiến của bể aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh, làm việc

trong chế độ làm thoáng kéo dài với dung dịch bùn hoạt tính lơ lửng trong nước thải
chuyển động tuần hoàn liên tục trong mương. Hàm lượng bùn trong mương oxy hóa
tuần hoàn duy trì từ 4000-6000 mg/l. Hàm lượng oxy hòa tan được cung cấp bởi thiết
bị cấp khí bề mặt. Hàm lượng DO trong vùng hiếu khí trên 2,2 mg/l diễn ra quá trình
oxy hóa các chất hữu cơ và nitrat hóa. Trong vùng thiếu khí hàm lượng DO thấp hơn
từ 0,5-0,8 mg/l diễn ra quá trình khử nitrat.
Hỗn hợp bùn và nước thải khi đã trải qua thời gian xử lý trong mương oxy hóa
được dẫn qua bể lắng nhằm tiến hành tách bùn ra khỏi nước thải bằng phương pháp
lắng trọng lực.Bùn được tuần hoàn lại mương oxy hóa nhằm duy trì nồng độ bùn nhất
đinh trong bể.
- Ưu điểm:
+ Xử lý hiệu quả BOD, nito và photpho.
+ Quản lý đơn giản.
+ Ít bị ảnh hưởng bởi sự dao động lớn về chất lượng và lưu lượng của nước thải.
+ Không cần xử lý ổn định bùn.
- Nhươc điểm:
+ Diện tích xây dựng lớn.
2.3.1. Phương pháp xử lý yếm khí [3],[4]
Quá trình xử lý yếm khí là quá trình phân giái yếm khí các hợp chất hữu cơ, vô
cơ có thế chuyển hóa nhờ vi sinh vật hô hấp yếm khí và hô hấp tùy tiện. phương pháp
này chỉ áp dụng cho nước thải có hàm lượng BOD và cặn lơ lửng cao (BOB >1800
mg/l; SS nằm trong khoảng 300÷400mg/l). Sản phẩm phân giải hoàn toàn các hợp chất
hữu cơ của quá trình này là khí sinh học(Biogas), chủ yếu là CH4 và CO2.
Mô tả quá trình chuyển hóa yếm khí.
Quá trình chuyển hóa chất hữu cơ trong nước thải bằng vi sinh vật yếm khí xảy
SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

22

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

ra theo 4 giai đoạn:
* Giai đoạn 1: Thủy phân.
- Các hợp chất hữu cơ phức tạp: protein, gluxit, lipit… được vi sinh vật thủy
phân tạo thành các hợp chất hữu cơ đơn giản: các axit a.min, đường đơn giản,..
- Tác nhân sinh học của quá trình thủy phân: Bacillus, proteus, pseudomonas,
microcoscus.
* Giai đoạn 2: lên men các axit hữu cơ.
Các sản phẩm thủy phân sẽ được vi sinh vật hấp thụ và chuyển hóa. Trong điều
kiện yếm khí, sản phẩm phân giải là các axit hữu cơ phân tử lượng nhỏ: axit propionic,
axit butyric, axit lactic, các chất trung gian như rượu, andehit, axeton.
- Tác nhân sinh học: Clotridium, bacteriodes, bacillus.
*Giai đoạn 3: giai đoạn lên men tạo axit axetic.
Các sản phẩm lên men phân tử lượng lớn: axit béo, axit lactic,...sẽ được chuyển
hóa thành axit axetic.
Axit lactic

axit propionic + axit axetic

*Giai đoạn 4: Giai đoạn metan hóa.
- Nhóm vi khuẩn tạo khí metan chuyển hóa hydro và axit axetic thành khí metan
và khí cacbonic.
CH3COOHCH4 + CO2 (tạo 70% CH4 );
4H2 + CO2CH4 + H2O (tạo 30% CH4 ).
- Tác nhân sinh học: Lên men trong nhiệt độ ấm từ 25-35oC (Methanocoscus,
methanosarcina, methanobacteridium). Lên men trong nhiệt độ nóng từ 37-55oC

(Methanobacilus, methanospirillum, methanothix).
Các yếu tố ảnh hưởng.
-Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nếu nhiệt độ lớn quá vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt. Nếu
nhiệt độ quá nhỏ sẽ ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của vi sinh vật, vi sinh vật
kết bào tử và không tham gia chuyển hóa. Nhiệt độ <100C vi khuẩn metan hầu như
không hoạt động.
- Ảnh hưởng của PH: Mỗi một giai đoạn khác nhau thích hợp với một khoảng PH
khác nhau, cần phải cân đối sao cho trong khoảng thích hợp của vi sinh vật trong qúa
trình chuyển hóa.
SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

23


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản của nhà máy chế biến thủy sản Công ty cổ phần đồ hộp Tấn
Phát 4500 tấn sản phẩm/ năm.

+ Vi sinh vật thủy phân thích hợp với PH trong khoảng 4-7 ( tối ưu từ 5-7).
+ Vi khuẩn metan thích hợp với PH trong khoảng 6,8-7,5.Nếu pH giảm thì ngưng
nạp nguyên liệu, vì nếu tiếp tục nạp nguyên liệu thì hàm lượng axit tăng lên dẫn đến
làm chết các vi khuẩn tạo khí metan.Nếu PH < 4,2 gây chết vi khuẩn metan. PH trong
khoảng 4,2-6,4 sẽ gây ức chế quá trình chuyển hóa metan.
- Thời gian lưu của bùn: Thường từ 10 đến 15 ngày. Nếu thời gian nhỏ hơn 10
ngày vi sinh vật metan sẽ bị cạn kiệt, lúc này vi sinh vật bị loại bỏ lớn hơn vi sinh vật
sinh ra.
- Thời gian lưu của nước: Phụ thuộc nhiều vào chất lượng nước đầu vào. Nếu
thời gian lưu quá nhỏ, nước thải chưa được tiếp xúc với vi sinh vật để tham gia chuyển
hóa dẫn đến hiệu quả thấp. Nếu thời gian lưu quá lớn, nước thải đạt yêu cầu nhưng chi

phí lớn do phải xây dựng bể lớn.
- Ảnh hưởng của các chất dinh dưỡng:
Hàm lượng C/N = 30/1. Nếu N quá lớn trong quá trình khử amin sẽ tạo NH4 là
chất gây ức chế vi khuẩn metan. Với nồng độ NH4 >0.15mg/l vi khuẩn metan ngừng
hoạt động.Nếu lương N nhỏ sẽ không thực hiện được quá trình tổng hợp sinh khối.
Hàm lượng N/P là 7/1.
- Ảnh hưởng của các chất độc : Chì, cacdimi, kim loại nặng, dung môi hữu cơ..
làm thay đổi áp suất thẩm thấu của tế bào, gây rối loạn sự sinh trưởng của vi khuẩn.
Lượng muối quá lớn ảnh hưởng tới áp suất thẩm thấu của tế bào.
+ Nếu muối ≤ 600 mg/l : vi sinh vật phát triển bình thường
+ Nếu muối ≥ 1000 mg/l : vi sinh vật chết
+ Trong khoảng 600-1000 mg/l : vi sinh vật phát triển trì trệ
- Quá trình khuấy trộn: Phải đảm bảo để nước thải được tiếp xúc với vi sinh vật
nhiều nhất.
a. Bể biogas
Đây là phương pháp xử lý kỵ khí khá dơn giản, được áp dụng phổ biến ở các
trang trại và hộ gia đình. Bể biogascó ưu điểm là có thể sản xuất được nguồn năng
lượng khí sinh học để thay thế được một phần các nguồn năng lượng khác. Bùn cặn
trong bể biogas có thể sử dụng để cải tạo đất nông nghiệp. Tùy thuộc vào thành phần
và tính chất nước thải chăn nuôi, thời gian lưu nước, tải trọng hữu cơ, nhiệt độ...mà
lượng khí sinh ra là khác nhau. Nước thải sau khi qua bể biogas, BOD giảm 79 – 87%,
SVTH: Phạm Hồng Như – 0250020263
GVHD: ThS. Vũ Phượng Thư

24