Đồ án công nghệ 2 thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến thuỷ sản đông lạnh năng suất nhà máy 30 tấn nguyên liệu ngày chất lượng nước thải sau xử lý đoạt loại b

Đồ án công nghệ 2

MỞ ĐẦU

Cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật cùng với những diễn biến mạnh mẽ về kinh
tế – xã hội mang tính tồn cầu với tốc độ phát triển rất nhanh chóng trong những thập kỷ
qua đã làm cho tác động của con người tới môi trường ngày càng trở nên sâu sắc, đe dọa
sự tồn tại và phát triển của chính lồi người và thiên nhiên. Do đó vấn đề bảo vệ mơi
trường đã trở nên cấp bách và đang được nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm.
Mặc dù hàng loạt các biện pháp bảo vệ môi trường đã ra đời và được thực hiện
như: luật quốc gia, công ước quốc tế… nhưng thời gian qua tình trạng mơi trường vẫn
tiếp tục suy giảm, tiếp tục bị ô nhiễm: tài nguyên cạn kiệt, nhiệt độ trái đất ngày càng
tăng, hạn hán, lũ lụt, các nguồn nước thiên nhiên và khí quyển bị ơ nhiễm nặng nề… đã
gây tác hại đến đời sống và phát triển kinh tế – xã hội.
Trong giai đoạn thúc đẩy cơng nghiệp hố và hiện đại hố, nước ta cũng khơng
nằm ngồi khung cảnh chung đó. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của đất nước thì vấn đề
mơi trường cũng trở nên gay gắt hơn. Trong đó, ơ nhiễm từ lĩnh vực công nghiệp mà đặt
biệt là từ nguồn nước thải và vấn đề xử lý nó đã trở thành nhiệm vụ hàng đầu của các
chuyên gia kỹ thuật nói riêng và của tồn xã hội nói chung.
Với việc thực hiện đề tài: “ Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế
biến thuỷ sản đông lạnh: Năng suất nhà máy 30 tấn nguyên liệu /ngày - Chất lượng
nước thải sau xử lý đoạt loại B ” sẽ giải quyết được vấn đề ô nhiễm từ nguồn nước thải
của nhà máy, góp phần bảo vệ nguồn nước nhằm phục vụ lâu dài cho nhu cầu phát triển
kinh tế xã hội theo hướng phát triển bền vững.

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 1 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông

Đồ án công nghệ 2

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. Tài nguyên nước:
1.1.1. Tài nguyên nước đối với cuộc sống con người:
Sự sống tồn tại được trên trái đất nhờ nước. Từ xa xưa, con người đã biết đến vai trò
của nước trong cuộc sống của mình. Hầu hết các nền văn minh lớn của nhân loại đều nảy
nở bên cạnh các dòng sơng lớn, có nguồn nước dồi dào như nền văn minh Lưỡng Hà ở
Tây Á, văn minh Ai Cập ở hạ lưu sông Nin, văn minh sông Hằng ở Ấn Độ, văn minh
sơng Hồng Hà ở Trung Quốc, văn minh sông Hồng ở Việt Nam… Ngay từ năm 3000
năm trước công nguyên, người Ai Cập đã biết dùng hệ thống tưới nước để trồng trọt.
Càng ngày, nước càng được sử dụng nhiều hơn để đáp ứng nhu cầu đa dạng của cuộc
sống con người như tưới tiêu trong nông nghiệp dùng trong nông nghiệp dùng trong sản
xuất công nghiệp, tạo ra điện năng và các thắng cảnh, văn hóa…
Nước tham gia vào thành phần cấu trúc của sinh quyển. Chu trình vận động nước
trong khí quyển giữ vai trò quan trọng trong việc điều hòa khí hậu, đất đai và sự phát triển
trên trái đất.
Nước được coi là một tài nguyên đặc biệt, vì tàng trữ một năng lượng lớn cùng nhiều
chất hòa tan có thể khai thác phục vụ cuộc sống con người. Tài nguyên nước trên trái đất
khá dồi dào, ước tính khoảng 1386 triệu km3, nhưng lượng nước ngọt thường được dùng
0,8%. Là nguồn tài nguyên có thể tái sinh nên nếu biết sử dụng khôn khéo, tài nguyên
nước sẽ mãi mãi tồn tại. Trong khoảng 105.000 km3 nước mưa, nguồn cung cấp nước
ngọt của trái đất, thì khoảng 1/3 số nước đó đở xuống sơng, suối và tích tụ trong đất, còn
2/3 quay trở lại bầu khí quyển do bốc hơi bề mặt và sự thốt hơi nước ở thực vật. Nếu
xem 1/3 lượng nước đó (khoảng 37.000 km3) là nguồn cung cấp nước tiềm tàng cho con
người thì với số dân hiện tại, mỡi người trên hành tinh mỡi ngày trung bình nhận được
18,7 lít nước, lớn hơn nhiều so với nhu cầu sinh lý của con người. Tuy nhiên hiện nay do

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 2 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án công nghệ 2
phá rừng bừa bãi làm mất nguồn nước ngầm và nước bị sử dụng lãng phí, nên nhiều nơi
đã và đang lâm vào tình trạng thiếu nước. Nước sinh hoạt trung bình trên đầu người vào
khoảng 250 lít/ngày. Ở các nước cơng nghiệp phát triển, lượng nước sủ dụng cao gấp 6
lần mức trên.
1.1.2. Nguồn nước và phân bố trong tự nhiên:
Nước trên trái đất được phát sinh từ 3 nguồn: từ bên trong, từ các thiên thạch đưa lại
và từ lớp trên của khí quyển trái đất. Trong q trình phân hóa các lớp đá của lớp vỏ giữa
của trái đất, hơi nước được hình thành ở nhiệt độ cao. Lúc đầu chúng thoát ra ngồi khơng
khí, nhưng sau đó ngưng tụ lại thành nước tràn ngập những miền trũng trên bề mặt đất,
tạo nên các đại dương mênh mông và các ao, hồ, sông suối. Theo tính tốn thì khối lượng
nước ở trạng thái tự do phủ trên mặt đất là trên 1,4 tỉ km3, khối lượng này chẳng đáng là
bao so với trữ lượng nước ước tính có ở lớp vỏ giữa của trái đấtlà 200 tỉ km 3.
1.1.3. Tài nguyên nước ỏ Việt Nam:
So với nhiều nước, Việt Nam có nguồn tài nguyên nước khá dồi dào. Lượng nước
bình quân đầu người đạt tới 17.000 m3/năm. Nếu hệ số bảo đảm nước trung bình trên thế
giới là 20 (tức 700 lít/người/ngày) thì con số này ở Việt Nam là 68, cao gấp trên 3 lần. Sở
dĩ như vậy là do Việt Nam có lượng mưa trung bình hằng năm cao, hệ thống sơng ngòi,
kênh rạch dày đặc (mật độ 0,5 ÷ 2km/km2) với chiều dài.
1.2. Hiện trạng môi trường nước lục địa:
Nước lục địa bao gồm nguồn nước mặt và nước dưới đất. Nước mặt phân bố chủ yếu
trong các hệ thống sông, suối, hồ, ao, kênh, rạch và các hệ thống tiêu thoát nước trong nội
thành, nội thị. Nước dưới đất hay còn gọi nước ngầm là tầng nước tự nhiên chảy ngầm

trong lòng đất qua nhiều tầng đất đá, có cấu tạo địa chất khác nhau.
Hiện nay, vấn đề ô nhiễm nước mặt, nước dưới đất đang ngày càng trở nên nghiêm
trọng, đặc biệt tại các lưu vực sông và các sông nhỏ, kênh rạch trong nội thành, nội thị.
Nước dưới đất cũng đã có hiện tượng bị ơ nhiễm và nhiễm mặn cục bộ.
- Các nguồn gây ô nhiễm nước lục địa:

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 3 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án công nghệ 2
+ Khai thác và sử dụng quá mức tài nguyên nước mặt, nước ngầm.
+ Nước thải đô thị và công nghiệp.
+ Nước thải bệnh viện.
+ Nước thải từ hoạt động nông nghiệp và nước thải từ các nguồn khác tại khu vực
nông thôn, các làng nghề truyền thống…
- Diễn biến ô nhiễm các nguồn nước lục địa:
+ Nước mặt:
Theo các kết quả quan trắc cho thấy, chất lượng nước ở thượng lưu của hầu hết các
con sơng chính của Việt Nam còn khá tốt, trong khi mức độ ô nhiễm ở hạ lưu của các
sông này ngày càng tăng do ảnh hưởng của các đô thị và các cơ sở công nghiệp. Với các
chất ô nhiễm vượt mức cho phép trên các lưu vực sơng chính như:
• Một số điểm đã có dấu hiệu bị ơ nhiễm kim loại nặng, coliform, hóa chất bảo vệ
thực vật…
• Hàm lượng chất rắn lơ lửng: vượt quá ngưỡng tiêu chun cho phep loi A t 1,5
ữ 2,5 ln.
ã Hm lượng BOD5 và NH+4: vượt quá mức tiêu chuẩn cho phep 1,5 ữ 3 ln.

ã Trong khu vc ni thnh của các thành phố lớn như Hà Nội, Hồ Chí Minh, Hải
Phòng, Huế, hệ thống các hồ, ao, kênh rạch và các sông nhỏ là nơi tiếp nhận và vận
chuyển nước thải của các khu công nghiệp, khu dân cư. Hiện nay hệ thống này đều ở tình
trạng ơ nhiễm nghiêm trọng vượt quá mức tiêu chuẩn cho phép 5 ÷ 10 lần (theo TCVN
5945 – 2005).
+ Nước dưới đất:
• Hiện tượng xâm nhập mặn: hầu hết nước dưới đất tại các vùng ven biển đều bị
nhiễm mặn.
• Việc khai thác nước q mức và khơng có quy hoạch đã làm cho mực nước dưới
đất bị hạ thấp.
- Ảnh hưởng từ ô nhiễm nước:

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 4 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án công nghệ 2
+ Tác động trực tiếp đến sức khỏe, là nguyên nhân gây các bệnh như tiêu chảy (do
virut, vi khuẩn, vi sinh vật đơn bào), lỵ trực trùng, tả, thương hàn, viêm gan A, giun,
sán…
+ Làm mất cảnh quan, ảnh hưởng lâu dài đến kinh tế nhất là phát triển du lịch.
+ Là nguyên nhân của tình trạng thiếu nước sạch, ảnh hưởng lâu dài đến thế hệ
tương lai…
1.3. Những cơ sở trong công nghệ xử lý nước thải:
1.3.1. Thành phần nước thải:
Các chất chứa trong nước thải chủ yếu là chất hữu cơ, chất vô cơ và các vi sinh vật gây
bệnh.

1.3.1.1. Các chất hữu cơ:
Dựa vào đặc điểm dễ bị phân huỷ do vi sinh vật có trong nước mà có thể phân chất hữu
cơ thành:
- Các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ:
Đó là các hợp chất protein, hyđratcacbon, chất béo nguồn gốc động vật và thực vật.
Đây là những chất gây ô nhiễm chính có nhiều trong nước thải sinh hoạt, nước thải từ các
xí nghiệp chế biến thực phẩm. Các hợp chất này chủ yếu làm suy giảm oxy hoà tan trong
nước dẫn đến suy thoái tài nguyên thuỷ sản và làm giảm chất lượng nước cấp sinh hoạt.
- Các chất hữu cơ khó bị phân huỷ:
Đó là những chất có vòng thơm (hiđratcacbua của dầu khí), các chất đa vòng
ngưng tụ, các hợp chất clo hữu cơ, photpho hữu cơ… trong số các chất này có nhiều hợp
chất là các chất hữu cơ tổng hợp. Hầu hết chúng là các chất có độc tính đối với sinh vật và
con người, chúng tồn lưu lâu dài trong môi trường và cơ thể sinh vật, gây độc tích luỹ,
ảnh hưởng nguy hại đến cuộc sống.
- Một số hợp chất có độc tính cao trong mơi trường nước:
Các chất hữu cơ có độc tính cao thường khó bị phân huỷ bởi vi sinh vật. Trong tự
nhiên chúng khá bền vững, có khả năng tích luỹ và lưu giữ lâu dài trong mơi trường, gây

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 5 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án công nghệ 2
ô nhiễm và làm ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái. Chúng có thể gây ngộ độc hoặc là tác
nhân gây những bệnh hiểm nghèo cho động vật cũng như con người. Các chất này thường
gặp là polyclorophenol (PCP), polyclorobiphenyl (PCB), các thuốc trừ sâu, thuốc diệt
cỏ…

1.3.1.2. Các chất vơ cơ:
Trong nước thải có một lượng khá lớn các chất vô cơ tuỳ thuộc vào nguồn nước thải,
đặc biệt trong nước thải cơng nghiệp còn có thể chứa các kim loại nặng có độc tính cao
như Hg, Cr…
- Các chất chứa nitơ:
Trong nước, hợp chất chứa nitơ thường tồn tại ở 3 dạng: hợp chất hữu cơ, amoniac
và dạng oxy hoá (nitrat, nitrit).
+ Amoniac (NH3): với nồng độ 0,01mg/l NH 3 đã gây độc cho cá qua đường
máu, nồng độ 0,2 ÷ 0,5 mg/l đã gây độc cấp tính. [11, tr 23]
+ Nitrat (NO3-): khi hàm lượng NO3- trong nước trên 10 mg/l làm cho rong tảo
dể phát triển, gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước sinh hoạt và nuôi trồng thuỷ sản.
Bản thân NO3- khơng phải là chất có độc tính nhưng ở trong cơ thể nó chuyển hố thành
nitrit (NO2-) rồi kết hợp với một số chất khác có thể tạo thành các hợp chất nitrozo, là các
chất có khả năng gây ung thư.
Hàm lượng NO3 - trong nước cao mà uống phải sẽ gây bệnh thiếu máu, làm trẻ
xanh xao do chức năng của hemoglobin bị giảm. [5, tr 23]
- Các hợp chất chứa photpho:
Trong nước photpho thường ở các dạng muối photphat của axit photphorit (H 2PO4, HPO4-2, PO4-3), hợp chất photpho hữu cơ… bản thân photphat không phải là chất gây
độc, nhưng quá cao trong nước sẽ làm cho nước có hiện tượng “nở hoa”, làm giảm chất
lượng nước. [11, tr 24]
- Một số kim loại nặng:

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 6 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án công nghệ 2

Hầu hết các kim loại nặng đều có độc tính cao đối với người và động vật. Trong
nước thải cơng nghiệp thường có các kim loại nặng như Hg, Cr, Pb…
+ Chì (Pb): thường tồn tại ở 2 dạng Pb+2 và Pb+4 nhưng hay gặp nhất và có độ
bền cao nhất là muối của Pb+2.
Chì có độc tính với não, có khả năng tích luỹ lâu dài trong cơ thể, nhiễm độc có thể
gây chất người. Chì có trong nước thải các xí nghiệp sản xuất pin, acquy, luyện
kim…Trên cơ sở liều chịu đựng của cơ thể là 3,5 µg/l, trong nước uống qui định cho hm
lng chỡ l 10 ữ 40 àg/l, trong nc sinh hoạt theo TCVN là 0,05 µg/l.
+ Crom (Cr): có tính độc cao đối với người và động vật, độc nhất là Cr VI.
Nồng độ cho phép của WHO đối với Cr là 0,05 mg/l trong nước uống, TCVN quy định Cr
VI trong nước sinh hoạt là 0,05 mg/l. [11, tr 27]
- Một số chất vô cơ khác cần quan tâm ở trong nước:
+ Ion sunphat (SO4-2): khi ở nồng độ cao có thể gây ra bệnh đi tháo, mất nước,
nhiễm độc đối với cá, ảnh hưởng tới việc hình thành H2S trong nước…
+ Clorua (Cl-): làm nước có vị mặn, ở nồng độ cao có tác hại đối với cây
trồng…
+ Hyđrosunfua (H2S): được hình thành chủ yếu từ mơi trường nước yếm khí, có
mùi trứng thối. Giới hạn phát hiện về mùi và vị của H2S trong nước là 0,05 ÷ 0,1 mg/l và
tiêu chuẩn chung cho nước sinh hoạt là dưới ngưỡng nồng độ cảm nhận về mùi và vị.
[11, tr 29]
1.3.1.3. Các vi sinh vật gây bệnh có trong nước thải:
Các sinh vật gây bệnh cho người, động vật, thực vật gồm có vi khuẩn, virut, giun,
sán… nhưng chủ yếu là vi khuẩn và virut.
Các vi khuẩn samonella, shigella… thường sống rất lâu từ 40 ngày đến nhiều tháng
trong nước thải, chúng gây bệnh thương hàn, bệnh lị… cho người và động vật. Ngồi ra,
trong nước thải có thể có nhiều loại virut (như virut đường ruột, virut viêm gan A…) và
các loại giun sán (như sán lá gan, sán dây…).

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 7 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án công nghệ 2
1.3.2. Các phương pháp xử lý nước thải:
Nước thải chứa nhiều tạp chất khác nhau, mục đích của q trình xử lý nước thải là
khử các tạp chất đó sao cho sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn chất lượng ở mức chấp nhận
được theo các chỉ tiêu đã đặt ra.
Hiện nay có nhiều biện pháp xử lý nước thải khác nhau. Thơng thường q trình được
bắt đầu bằng phương pháp cơ học, tuỳ thuộc vào đặc tính, lưu lượng nước thải và mức độ
làm sạch mà nguời ta chọn tiếp phương pháp hố lí, hố học, sinh học hay tổng hợp các
phương pháp này để xử lý. Các phương pháp xử lý nước thải thường dùng:
1.3.2.1. Xử lý bằng phương pháp cơ học:
Phương pháp này dùng để xử lý sơ bộ, giúp loại bỏ các tạp chất rắn kích cỡ khác nhau
có trong nước thải như: rơm cỏ, gỡ, bao bì chất dẻo, giấy, dầu mỡ nởi, cát sỏi, các vụn
gạch ngói… và các hạt lơ lửng huyền phù khó lắng. Các phương pháp xử lý cơ học
thường dùng:
Phương pháp lọc:
- Lọc qua song chắn, lưới chắn:
Mục đích của q trình này là loại bỏ những tạp chất, vật thô và các chất lơ lửng có
kích thước lớn trong nước thải để tránh gây ra sự cố trong quá trình vận hành xử lý nước
thải. Song chắn, lưới chắn hoặc lưới lọc có thể đặt cố định hay di động, cũng có thể là tở
hợp cùng với máy nghiền nhỏ. Thông dụng hơn là các song chắn cố định.
- Lọc qua vách ngăn xốp: Cách này được sử dụng để tách các tạp chất phân tán có
kích thước nhỏ khỏi nước thải mà các bể lắng không thể loại được chúng. Phương pháp
cho phép chất lỏng đi qua và giữ pha phân tán lại, quá trình có thể xảy ra dưới tác dụng
của áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng, áp suất cao trước vách ngăn hoặc áp suất chân
không sau vách ngăn.

Phương pháp lắng:
- Lắng dưới tác dụng của trọng lực:

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 8 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án công nghệ 2
Phương pháp này nhằm loại các tạp chất ở dạng huyền phù thô ra khỏi nước. Để
tiến hành quá trình người ta thường dùng các loại bể lắng khác nhau: bể lắng cát, bể lắng
cấp 1, bể lắng cấp 2. Ở bể lắng cát, dưới tác dụng của trọng lực thì cát nặng sẽ lắng xuống
đáy và kéo theo một phần chất đông tụ. Bể lắng cấp 1 có nhiệm vụ tách các chất rắn hữu
cơ (60%) và các chất rắn khác. Bể lắng cấp 2 có nhiệm vụ tách bùn sinh học ra khỏi nước
thải.
- Lắng dưới tác dụng của lực ly tâm và lực nén:
Những hạt lơ lửng còn được tách bằng quá trình lắng dưới tác dụng của lực ly tâm
trong các xyclon thuỷ lực hoặc máy ly tâm.
Ngoài ra, trong nước thải sản xuất có các tạp chất nởi (dầu mỡ bơi trơn, nhựa
nhẹ…) cũng được xử lý bằng phương pháp lắng.
1.3.2.2. Xử lý bằng phương pháp hoá lý và hoá học:
Phương pháp trung hoà:
Nước thải sản xuất của nhiều lĩnh vực có chứa axit hoặc kiềm. Để nước thải được
xử lý tốt ở giai đoạn xử lý sinh học cần phải tiến hành trung hòa và điểu chỉnh pH về
vùng 6,6 ÷ 7,6. Trung hòa còn có mục đích làm cho một số kim loại nặng lắng xuống và
tách khỏi nước thải.
Dùng các dung dịch axit hoặc muối axit, các dung dịch kiềm hoặc oxit kiềm để
trung hoà nước thải.

Phương pháp keo tụ:
Để tăng nhanh quá trình lắng các chất lơ lửng phân tán nhỏ, keo, thậm chí cả nhựa
nhũ tương polyme và các tạp chất khác, người ta dùng phương pháp đơng tụ để làm tăng
kích cở các hạt nhờ tác dụng tương hổ giữa các hạt phân tán liên kết vào tập hợp hạt để có
thể lắng được. Khi lắng chúng sẽ kéo theo một số chất không tan lắng theo nên làm cho
nước trong hơn.

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 9 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án cơng nghệ 2
Việc chọn loại hóa chất, liều lượng tối ưu của chúng, thứ tự cho vào nước, … phải
được thực hiện bằng thực nghiệm. Các chất đông tụ thường dùng là nhôm sunfat, sắt
sunfat, sắt clorua…
Phương pháp oxy hoá - khử:
Để làm sạch nước thải người ta có thể sử dụng các chất oxy hóa như: clo ở dạng
khí và lỏng trong mơi trường kiềm, vơi clorua (CaOCl 2), hipoclorit, ozon,… và các chất
khử như: natri sunfua (Na2S), natri sunfit (Na2SO3), sắt sunfit (FeSO4),… Trong phương
pháp này các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành các chất ít độc hơn và tách
ra khỏi nước bằng lắng hoặc lọc. Tuy nhiên quá trình này tiêu tốn một lượng lớn các tác
nhân hóa học nên phương pháp này chỉ được dùng trong những trường hợp khi các tạp
chất gây nhiễm bẩn trong nước thải có tính chất độc hại và không thể tách bằng những
phương pháp khác.
Phương pháp hấp phụ:
Dùng để loại bỏ các chất bẩn hoà tan vào nước mà phương pháp xử lý sinh học
cùng các phương pháp khác không loại bỏ được với hàm lượng rất nhỏ. Thơng thường

đây là các hợp chất hồ tan có độc tính cao hoặc các chất có mùi, vị và màu rất khó chịu.
Các chất hấp phụ thường dùng: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen, keo
nhơm… Trong đó than hoạt tính được dùng phở biến nhất.
Phương pháp tuyển nổi:
Phương pháp này dựa trên nguyên tắc: các phần tử phân tán trong nước có khả
năng tự lắng kém nhưng có khả năng kết dính vào các bọt khí nởi lên trên bề mặt nước,
sau đó người ta tách bọt khí cùng các phần tử dính ra khỏi nước. Thực chất đây là quá
trình tách bọt hay làm đặc bọt.
Khi tuyển nởi người ta thường thởi khơng khí thành bọt khí nhỏ li ti, phân tán và
bảo hòa trong nước.
Phương pháp trao đổi ion:

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 10 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án cơng nghệ 2
Thực chất đây là q trình trong đó các ion trên bề mặt các chất rắn trao đởi với
các ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau. Các chất này gọi là ionit,
chúng hồn tồn khơng tan trong nước.
Phương pháp này loại ra khỏi nước nhiều ion kim loại như: Zn, Cu, Hg, Cr, Ni…
cũng như các hợp chất chứa asen, xianua, photpho và cả chất phóng xạ. Ngồi ra còn
dùng phương pháp này để làm mềm nước, loại ion Ca+2 và Mg+2 ra khỏi nước cứng.
Các chất trao đổi ion có thể là các chất vơ cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hoặc
tởng hợp như: zeolit, silicagen, đất sét, nhựa anionit và cationit…
1.3.2.3. Xử lý bằng phương pháp sinh học:
Cơ sở của phương pháp là dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn

dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải. Quá trình hoạt động của chúng cho kết quả là các
chất hữu cơ gây nhiễm bẩn được khống hóa và trở thành những chất vô cơ, những chất
đơn giản hơn, các chất khí và nước. Mức độ và thời gian phân hủy phụ thuộc vào cấu tạo
của chất hữu cơ đó, độ hoà tan trong nước và hàng loạt các yếu tố ảnh hưởng khác.
Vi sinh vật trong nước thải sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm
nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng. Quá trình dinh dưỡng làm cho chúng sinh sản,
phát triển tăng số lượng tế bào, đồng thời làm sạch các chất hữu cơ hòa tan hoặc các hạt
keo phân tán nhỏ. Do đó trong xử lý nước thải người ta phải loại bỏ các tạp chất phân tán
thô hoặc các chất có hại đến sự hoạt động của vi sinh vật ra khỏi nước thải ở giai đoạn xử
lý sơ bộ.
Những cơng trình xử lý sinh học chia thành hai nhóm:
- Các cơng trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên: cánh đồng tưới, bãi lọc, hồ
sinh học,... Quá trình xử lý này diễn ra chậm, chủ yếu dựa vào nguồn oxy và vi sinh vật
có trong nước và đất.
- Các cơng trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo: bể lọc sinh học (Biophin),
bể làm thoáng sinh học (aeroten)… Quá trình xử lý này diễn ra nhanh hơn và cường độ
mạnh hơn.

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 11 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án cơng nghệ 2
Căn cứ vào tính chất hoạt động của vi sinh vật có thể chia phương pháp sinh học ra
thành 3 nhóm chính như sau:
- Các phương pháp hiếu khí:
Các q trình hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc trong các điều kiện

nhân tạo. Q trình xử lý bằng hiếu khí nhân tạo, người ta đã tạo ra các điều kiện tối ưu
cho q trình oxy hố nên q trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn rất nhiều.
Các phương pháp hiếu khí dựa trên nguyên tắc là các vi sinh vật hiếu khí phân hủy
các chất hữu cơ trong điều kiện có oxy hồ tan.
Chất hữu cơ + O2

vi sinh vật

H2O + CO2 + NH3 + ...

Ở điều kiện hiếu khí, NH4+ cũng được sử dụng nhờ quá trình nitrat hố của vi sinh
vật tự dưỡng để cung cấp năng lượng:
NH4+ + 2O2

vi sinh vật tự dưỡng

NO3- + 2H+ + H2O + năng lượng

- Các phương pháp thiếu khí:
Các phương pháp xử lý thiếu khí thường được áp dụng để loại các chất dinh dưỡng
như nitơ, photpho, các yếu tố gây hiện tượng bùng nổ tảo trên bề mặt nước thải.
Nguyên lý của phương pháp là trong điều kiện thiếu oxy hồ tan việc khử nitrat
hóa sẽ xảy ra:
NO3-

vi sinh vật

NO2- + chất hữu cơ

NO2vi sinh vật

N2 + CO2 + H2O

- Các phương pháp kị khí (lên men):
Thường được sử dụng để chuyển hoá các chất hữu cơ trong phần cặn của nước thải
bằng vi sinh vật hô hấp tùy tiện hoặc vi sinh vật kị khí, trong đó ưu thế là vi sinh vật kị
khí.
Q trình phân hủy kị khí các chất hữu cơ thường xảy ra theo hai hướng chính:
+ Lên men axit: Đây là quá trình thủy phân và chuyển hố các sản phẩm thủy phân
(như axit béo, đường...) thành các axit có phân tử lượng thấp và rượu mạch ngắn hơn và
cuối cùng thành CO2.

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 12 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án công nghệ 2
+ Lên men mêtan: Phân hủy các chất hữu cơ thành CH4 và CO2
Một số ứng dụng của phương pháp kỵ khí: hầm biogas (xử lý phân, rác, nước thải
công nghiệp thực phẩm), hệ thống UASB ...
Một số cơng trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học:
- Cơng trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên:
+ Hồ sinh học:
Ưu điểm: diện tích nhỏ, có thể ni trồng thủy sản, và cung cấp nước cho trồng
trọt, chi phí thấp.
Q trình chuyển hố các chất hữu cơ trong hồ sinh học chủ yếu dựa vào các loại
vi khuẩn và rong tảo. Trong số các chất hữu cơ đưa vào hồ thì các chất khơng tan sẽ bị

lắng xuống đáy hồ còn các chất tan sẽ được hòa loãng trong nước. Ở đáy hồ sẽ diễn ra q
trình phân giải yếm khí các hợp chất hữu cơ tạo thành các chất đơn giản như: NH 3, H2S,
CH4… Trên vùng yếm khí, vùng yếm khí tùy tiện và hiếu khí với khu hệ vi sinh rất phong
phú gồm các giống Pseudomonas, Bacillus, Flavobacterium,… vi sinh vật phân giải chất
hữu cơ thành nhiều chất trung gian khác nhau, sản phẩm tạo thành sau khi phân huỷ lại
được rong tảo sử dụng.
Căn cứ vào đặc tính tồn tại, tuần hoàn của các vi sinh vật và cơ chế xử lý mà ta
phân biệt ba loại hồ sau: hồ hiếu khí, hồ tùy nghi, hồ kỵ khí.
• Hồ hiếu khí:
Chất hữu cơ trong nước thải được xử lý chủ yếu nhờ sự cộng sinh giữa tảo và vi
khuẩn hiếu khí sống ở dạng lơ lửng. Oxy cung cấp cho vi khuẩn nhờ sự khuếch tán qua bề
mặt và quang hợp của tảo. Chất dinh dưỡng và CO2 sinh ra trong quá trình phân hủy chất
hữu cơ được tảo sử dụng.
• Hồ tuỳ nghi:
Trong hồ phân ra làm 3 vùng khác nhau:
Vùng hiếu khí: oxy cung cấp bởi khơng khí, và từ quá trình quang hợp của vi sinh vật.

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 13 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án cơng nghệ 2
Vùng kị khí (dưới đáy hồ): các vi sinh vật kị khí phát triển khá mạnh và phân hủy
khá nhanh các hợp chất hữu cơ lắng xuống, sinh ra khí CH4.
Vùng trung gian: giao thoa giữa vùng hiếu khí và yếm khí. Sự phát triển của các vi
sinh vật trong vùng này không ổn định cả về số lượng, số loài và cả về chiều hướng sinh
học.

• Hồ kị khí:
Thường áp dụng cho nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao và cặn lơ lửng lớn,
đồng thời có thể kết hợp phân hủy bùn lắng. Ở đây các lồi vi sinh vật kị khí và tùy nghi
dùng oxy từ các hợp chất như nitrat, sunfat để oxy hóa chất hữu cơ tạo thành CH 4 và CO2.
Hồ kị khí thường tạo ra mùi rất khó chịu.
+ Cánh đồng tưới và bãi lọc:
Việc xử lý sinh học được thực hiện trên những cánh đồng tưới và bãi lọc là dựa
vào khả năng giữ các cặn nước ở trên mặt đất, nước thấm qua đất như đi qua màng lọc.
Nhờ có oxy trong các lỡ hởng và mao quản của lớp đất mặt, các vi sinh vật hoạt động hiếu
khí phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn. Càng sâu xuống lượng oxy càng ít và quá trình
oxy hóa các chất hữu cơ nhiễm bẩn giảm dần. Nên cánh đồng tưới và bãi lọc chỉ được xây
dựng ở những nơi có mạch nước nguồn thấp hơn 1,5 m so với mặt đất.
Cánh đồng tưới và bãi lọc có hai chức năng: xử lý nước thải và bón tưới cây trồng.
Nhưng trước khi đưa vào cánh đồng tưới và bãi lọc cần phải qua xử lý sơ bộ.
- Cơng trình xử lý sinh học trong điều kiện hiếu khí nhân tạo:
+ Bể phản ứng sinh học hiếu khí sinh học aeroten:
Quá trình hoạt động sống của quần thể vi sinh vật trong aeroten thực chất là q
trình ni vi sinh vật trong các bình phản ứng hay bình lên men thu sinh khối. Sinh khối
vi sinh vật trong xử lý nước thải là quần thể vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn có sẵn trong
nước thải.
Bể aeroten thường có dạng hình khối chữ nhật hoặc hình tròn. Thường hiện nay
nguời ta dùng aeroten hình khối chữ nhật. Nước thải chảy qua suốt chiều dài của bể và

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 14 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông

Đồ án cơng nghệ 2
được sục khí khuấy đảo nhằm tăng cường lượng oxy hòa tan và tăng cường quá trình oxy
hóa các chất bẩn hữu cơ có trong nước.
Nước thải sau khi được xử lý sơ bộ còn chứa phần lớn các chất hữu cơ ở dạng hòa
tan cùng các chất lơ lửng đi vào aeroten. Các chất lơ lửng này là một số chất rắn và có thể
là các chất hữu cơ hòa tan. Các chất này là nơi vi khuẩn bám vào để cư trú, sinh sản và
phát triển, hình thành các hạt cặn bơng. Các hạt này to dần và lơ lững trong nước. Các hạt
bông này chính là bùn hoạt tính.
Trong nước thải có những hợp chất hữu cơ hòa tan, loại hợp chất dễ bị phân hủy
nhất. Còn loại hợp chất khó bị phân hủy, các hợp chất chưa hòa tan, khó hòa tan ở dạng
keo có cấu trúc phức tạp, cần được vi khuẩn tiết ra enzym ngoại bào phân hủy thành
những chất đơn giản, rồi sẽ thẩm thấu qua màng tế bào và bị oxy hóa tiếp thành sản phẩm
cung cấp vật liệu cho tế bào hoặc sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O.
Q trình oxy hóa các chất bẩn hữu cơ xảy ra trong bể aeroten qua 3 giai đoạn:
• Giai đoạn 1: tốc độ oxy hóa bằng tốc độ tiêu thụ oxy. Giai đoạn này bùn hoạt tính
hình thành và phát triển. Hàm lượng oxy cần cho vi sinh vật sinh trưởng, đặc biệt là ở thời
gian đầu thức ăn dinh dưỡng trong nước thải rất phong phú, lượng sinh khối trong thời
gian này rất ít. Sau khi vi sinh vật thích nghi với mơi trường chúng sinh trưởng rất mạnh
theo cấp số nhân. Vì vậy lượng oxy tiêu thụ tăng dần.
• Giai đoạn 2: vi sinh vật phát triển ổn định và tốc độ tiêu thụ oxy cũng ở mức ít
thay đởi. Ở giai đoạn này chất bẩn hữu cơ bị phân hủy nhiều nhất. Hoạt lực enzyme của
bùn cũng đạt đến mức cực đại và kéo dài một thời gian. Tốc độ tiêu thụ oxy ở giai đoạn
này thấp hơn giai đoạn đầu rất nhiều.
• Giai đoạn 3: sau một thời gian khá dài tốc độ oxy hóa hầu như khơng thay đởi và
có chiều hướng giảm, tốc độ tiêu thụ oxy lại tăng lên. Sau cùng nhu cầu oxy lại giảm và
cần kết thúc quá trình làm việc của bể aeroten. Cần phải tách bùn ra khỏi nước sau khi
oxy hóa được 80 ÷ 95% BOD trong nước. Nếu không nước sẽ bị ô nhiễm do vi sinh vật tự
phân.

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 15 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án công nghệ 2
Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng làm sạch nước của bể aeroten:
• Lượng oxy hòa tan trong nước.
• Thành phần dinh dưỡng đối với vi sinh vật.
• Nồng độ cho phép của chất bẩn hữu cơ có trong nước thải để đảm bảo cho bể
aeroten làm việc có hiệu quả.
• Các chất có độc tính trong nước thải ức chế vi sinh vật.
• pH của nước thải.
• Nhiệt độ.
• Nồng độ các chất lơ lửng.
Các loại bể aeroten: bể aeroten truyền thống, bể aeroten nhiều bậc, bể aeroten có
khuấy đảo hồn chỉnh, bể aeroten thơng khí kéo dài…
+ Mương oxy hố:
Đây là một dạng cải tiến của aeroten khuấy trộn hoàn chỉnh làm việc trong điều
kiện hiếu khí kéo dài với bùn hoạt tính chuyển động tuần hồn trong mương.
Nước thải có độ nhiễm bẩn cao BOD20 = 1000 ÷ 5000 mg/l có thể đưa vào xử lý ở
mương oxy hoá. Đối với nước thải sinh hoạt thì khơng cần qua lắng 1 mà có thể cho ln
vào mương. [11, tr 175]
+ Bể lọc sinh học:
Nguyên tắc: dựa vào hoạt động của vi sinh vật ở màng sinh học để oxy hóa các
chất bẩn hữu cơ trong nước thải.
Màng sinh học là tập thể các vi sinh vật hiếu khí, kị khí, tuỳ tiện. Các vi khuẩn
hiếu khí được tập trung ở phần lớp ngoài của màng sinh học. Ở đây chúng phát triển và
gắn với giá mang là các vật liệu lọc.

Chất hữu cơ nhiễm bẩn trong nước thải bị oxy hoá bởi quần thể vi sinh vật ở màng
sinh học. Khi các chất hữu cơ trong nước thải cạn kiệt, vi sinh vật ở màng sinh học sẽ
chuyển sang hô hấp nội bào và khả năng kết dính cũng giảm dần, cuối cùng nó bị vỡ và
cuốn theo nước lọc gọi là hiện tượng tróc màng. Sau đó lớp màng mới lại xuất hiện.

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 16 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án công nghệ 2
Các loại bể lọc sinh học đang được dùng hiện nay: lọc sinh học có vật liệu tiếp xúc
khơng ngập nước, lọc sinh học có vật liệu tiếp xúc đặt ngập trong nước, lọc sinh học có
vật liệu tiếp xúc là các hạt cố định, đĩa quay sinh học RBC.
- Xử lý nước thải bằng phương pháp kị khí sinh học:
Là q trình phân huỷ sinh học yếm khí các hợp chất hữu cơ chứa trong nước thải
để tạo thành khí CH4 và các sản phẩm vô cơ kể cả CO2, NH3…
+ Ưu điểm của phương pháp này:
• Nhu cầu về năng lượng khơng nhiều.
• Ngồi vai trò xử lý nước thải và bảo vệ môi trường, quá trình còn tạo ra nguồn
năng lượng mới là khí sinh học, trong đó CH4 chiếm tỷ lệ 70 ÷ 75%.
• Bùn hoạt tính dùng trong quy trình này có lượng dư thấp, có tính ởn định khá
cao, để duy trì hoạt động của bùn khơng đòi hỏi cung cấp nhiều chất dinh dưỡng, bùn có
thể tồn trữ trong thời gian dài.
+ Hạn chế:
• Q trình nhạy cảm với các chất độc hại, với sự thay đổi bất thường về tải trọng
của cơng trình, vì vậy khi sử dụng cần có sự theo dõi sát sao các yếu tố của mơi trường.
• Xử lý nước thải chưa triệt để, nên bước cuối cùng là phải xử lý hiếu khí.

+ Các q trình chuyển hóa chủ yếu trong xử lý kị khí:
• Q trình thuỷ phân: để hấp thụ được các chất hữu cơ trong nước thải, các vi
sinh vật phải tiết ra các enzym thủy phân như proteinase, lipase, cellulase… để phân hủy
các chất hữu cơ có phân tử lượng cao thành các chất đơn giản như: amino axit, đường,
rượu, các axit béo mạch dài…
• Q trình axit hóa: các sản phẩm của quá trình thủy phân sẽ được tiếp tục phân
giải dưới tác dụng của vi sinh vật lên men axit để tạo thành axit béo dễ bay hơi như axit
axetic, axit formic, axit propionic. Ngoài ra còn có một số dạng khác như rượu, methanol,
ethanol, axeton, NH3, CO2.

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 17 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án cơng nghệ 2
• Q trình axetat hóa: các axit là sản phẩm của quá tình trên lại được tiếp tục thủy
phân để tạo lượng axit axetic cao hơn. Sản phẩm của quá trình phụ thuộc vào áp suất
riêng phần của H2 trong môi trường. Áp suất riêng phần của H2 được giữ < 103 atm để vi
sinh vật có thể biến đởi H2 thành CH4 theo phản ứng:
4H2 + CO2

CH4 + 2H2O

• Q trình mêtan hóa: đó là giai đoạn cuối cùng của quá trình phân hủy các sản
phẩm hữu cơ đơn giản của các giai đoạn trước để tạo CH4, CO2 nhờ các vi khuẩn lên men
mêtan.
+ Các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình phân huỷ k khớ:

ã Nhit : t0opt = 35 ữ 550C
ã Nguyờn liệu: là các loại nước thải có độ ơ nhiễm cao (BOD từ 4000 ÷ 5000
mg/l), các loại cặn phân rỏc thi.
ã pH mụi trng: pHopt = 6,4 ữ 7,5. Thực tế có những biện pháp kỹ thuật cho lên
men pH = 7,5 ữ 7,8 vn hiu qu.
ã Các ion kim loại có ảnh hưởng rất lớn đến hệ vi sinh vật sinh mêtan.
+ Các dạng cơng trình xử lý kị khí:
• Bể tự hoại: Là cơng trình xử lý nước thải loại nhỏ. Cơng trình này thực hiện 2
chức năng: lắng và chuyển hóa cặn lắng của nước thải bằng q trình phân giải kị khí.
• Bể mêtan cổ điển: được ứng dụng để xử lý cặn lắng (từ bể lắng) và bùn hoạt tính
dư của trạm xử lý nước thải.
• Bể lọc kị khí AF: q trình xử lý nước thải qua vật liệu lọc để vi sinh vật kị khí
bám vào và thực hiện quá trình chuyển hóa sinh hóa các hợp chất hữu cơ chứa trong nước
thải, đồng thời tránh được rữa trôi của màng vi sinh vật.
• Bể lọc UASB với dòng chảy ngược qua bơng bùn hoạt tính: ở đây các vi sinh vật
kị khí liên kết và tập hợp lại thành đám lớn dạng hạt và có vai trò chủ yếu để chuyển hóa
các hợp chất hữu cơ. Chúng đủ nặng để tránh hiện tượng rữa trơi ra khỏi cơng trình. Bể
UASB có cấu tạo gồm hai ngăn: ngăn lắng và ngăn phân hủy. Bằng biện pháp thiết kế khá

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 18 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án công nghệ 2
đặc biệt của ngăn lắng cùng với tính lắng cao của bùn hoạt tính đã giải quyết được vấn đề
lưu lại nồng độ sinh khối bùn cao trong bể và giảm được thời gian lưu nước. Ngồi ra,
người ta còn phối kết hợp giữa cơng trình UASB với cơng trình AF và nhiều cơng trình

khác.
1.3.3. Mợt vài thông số cơ bản đánh giá chất lượng nước:
1.3.3.1. Độ pH:
Độ pH là một trong những chỉ tiêu xác định đối với nước cấp và nước thải. Chỉ số này
cho thấy cần thiết phải trung hồ hay khơng và tính lượng hố chất cần thiết trong q
trình xử lý đông keo tụ, khử khuẩn…
Sự thay đổi pH làm thay đởi các q trình hồ tan hoặc keo tụ, làm tăng hoặc giảm
vận tốc của các phản ứng hoá sinh xảy ra trong nước.
1.3.3.2. Chất rắn lơ lửng dạng huyền phù (SS):
SS là trọng lượng khô của chất rắn còn lại trên giấy lọc sợi thuỷ tinh khi lọc 1 lít nước
qua phểu lọc Gooch rồi sấy khơ ở 103 ÷ 105 0C tới khi trọng lượng không đổi. Đơn vị
tính thường dung là mg/l. [11, tr 36]
1.3.3.3. Chỉ sớ BOD:
BOD: là nhu cầu oxy sinh học tức là lượng oxy cần thiết để oxy hố các chất hữu cơ
có trong nước bằng vi sinh vật.
Xác định BOD được dùng rộng rải trong kỹ thuật mơi trường để:
- Tính gần đúng lượng oxy cần thiết để oxy hoá các chất hữu cơ dễ phân hủy có
trong nước thải.
- Làm cơ sở tính tốn kích thước các cơng trình xử lý.
- Xác định hiệu suất xử lý của một số quá trình.
- Đánh giá chất lượng nước sau khi xử lý được phép thải vào các nguồn nước.
Phương pháp xác định BOD có một số hạn chế:
- Yêu cầu vi sinh vật trong mẫu phân tích cần phải có nồng độ các tế bào sống đủ
lớn và các vi sinh bổ sung phải được thích nghi với mơi trường.

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 19 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông

Đồ án cơng nghệ 2
- Nếu nước thải có các chất độc hại phải xử lý sơ bộ để loại bỏ các chất đó, sau đó
mới tiến hành phân tích, đồng thời cần chú ý giảm ảnh hưởng của các vi khuẩn nitrat hố.
- Thời gian phân tích q dài.
Trong thực tế người ta không thể xác định lượng oxy cần thiết để phân hủy hoàn
toàn chất hữu cơ bằng phương pháp sinh học mà chỉ xác định chỉ số BOD 5.
BOD5: là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các chất hữu cơ bằng vi sinh vật trong 5
ngày đầu ở nhiệt độ 20°C.
1.3.3.4. Chỉ số COD:
COD: là nhu cầu oxy hoá học tức là lượng oxy cần thiết cho q trình oxy hố tồn bộ
các chất hữu cơ có trong nước thành CO2 và H2O.
COD và BOD đều là các thơng số định lượng chất hữu cơ có trong nước có khả năng
bị oxy hố nhưng BOD chỉ thể hiện các chất hữu cơ có thể bị oxy hố bằng vi sinh vật có
trong nước, còn COD cho thấy tồn bộ chất hữu cơ có trong nước bị oxy hố bằng tác
nhân hố học. Do đó tỉ số COD : BOD luôn lớn hơn 1, tỉ số này càng cao thì mức độ ơ
nhiễm của nước càng nặng.
1.3.3.5. Chỉ số nitơ, photpho:
Trong xử lý nước thải, người ta cũng thường hay xác định chỉ số tổng nitơ và tổng
photpho để chọn phương án làm sạch các ion này hoặc cân đối dinh dưỡng trong kỹ thuật
bùn hoạt tính.
1.4. Tổng quan về ngành công nghiệp chế biến thủy sản đông lạnh:
1.4.1. Hướng phát triển của ngành chế biến thủy sản đông lạnh ở nước ta:
Nhu cầu thực phẩm trên thế giới ngày càng cao, mức tiêu dùng ngày càng lớn. Mà mỡi
nước có những thế mạnh khác nhau về từng loại mặt hàng, bên cạnh đó cũng có nhiều mặt
hàng khơng đủ đáp ứng cho người tiêu dùng thì việc nhập từ các nước khác là điều tất
yếu.
Ở nước ta, nguyên liệu dành cho chế biến thuỷ sản đông lạnh rất phong phú và đa
dạng từ các loại thuỷ sản tự nhiên cho đến các loại thuỷ sản nuôi nên rất thuận lợi cho sự

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 20 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án công nghệ 2
phát triển của ngành công nghiệp này, với các đặc sản như: cá lạnh đông, mực lạnh đơng,
tơm lạnh đơng…
Hiện nay có hơn 150 cơ sở, nhà máy chế biến thuỷ sản đông lạnh rãi rác khắp các tỉnh
và thành phố, đặc biệt ở Thành phố Hồ Chí Minh tập trung khoảng 36 cơng ty, xí nghiệp
thuộc ngành này. Công ty xuất nhập khẩu thuỷ sản Seaspimex, công ty nông sản thực
phẩm xuất khẩu Thành phố Hồ Chí Minh, xí nghiệp quốc doanh chế biến hàng xuất khẩu
Cầu Tre là một trong những đơn vị đi đầu trong lĩnh vực chế biến thực phẩm, chế biến
lạnh đông với năng xuất lớn hơn 950 tấn thực phẩm đặc biệt xuất khẩu sang các nước
Châu Âu. Ở Đà Nẵng, nhà máy chế biến thực phẩm Danifood đã cung cấp một lượng sản
phẩm từ chế biến thuỷ sản tương đối lớn cho người tiêu dùng và cho xuất khẩu.
Nhìn chung công nghiệp chế biến thuỷ sản ở nước ta khá phát triển và mang lại hiệu
quả kinh tế – xã hội cao. Trong tương lai ngành công nghiệp này sẽ mở rộng hơn với năng
suất và chất lượng cao hơn để đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng và xuất khẩu.
1.4.2. Nguồn gốc nước thải của nhà máy:
Nước thải từ các cơng đoạn trong quy trình sản xuất của nhà máy:
+ Công đoạn tiếp nhận và bảo quản nguyên liệu: lượng nước thải chảy ra từ công
đoạn này do lượng đá ướp nguyên liệu chảy ra.
+ Công đoạn rửa sơ bộ.
+ Công đoạn rửa, làm ráo nguyên liệu sau khi cắt bỏ nội tạng và những phần
không cần thiết.
+ Công đoạn lạnh đông sản phẩm: lượng nước thải từ quá trình này do làm mát và

phá băng. Lượng nước này khơng chứa nhiều chất bẩn do đó khơng cần xử lý.
+ Công đoạn ra khuôn sản phẩm sau khi đơng lạnh: lượng nước thải sinh ra do q
trình tách sản phẩm ra khỏi khuôn sau khi làm lạnh.
Nước thải từ các quá trình khác:
+ Từ quá trình rửa thiết bị, nhà xưởng, dụng cụ chứa nguyên liệu và sản phẩm.
+ Từ q trình làm nguội máy móc và phá băng ở các dàn lạnh.

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 21 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án công nghệ 2
+ Nước thải sinh hoạt trong nhà máy.
1.4.3. Tính chất, thành phần nước thải của nhà máy:
Tính chất:
Nước thải từ q trình tiếp nhận và chế biến sản phẩm thường có màu nâu xám do
sự phân huỷ của nucleoprotein, lipit, photphat với mùi đặc trưng của q trình thối rửa, do
các loại vi khuẩn yếm khí ký sinh sống trong cơ thể và các loài vi khuẩn hiếu khí sống ở
da và mang cá phân giải các loại axit amin thành các chất gây mùi như H2S, CH4, NH3…
Tuỳ thuộc vào chủng loại sản phẩm mà mùi có thể dao động từ mùi nhẹ đến rất nặng. Đặc
biệt là nước thải từ các quá trình chế biến như tơm, mực và bạch tuộc có mùi rất nặng.
Màu sắc thay đởi theo sản phẩm chính chế biến trong ngày. Màu nước thải từ ít màu
đến màu rất đậm. Nước thải có màu tím than từ q trình chế biến mực, màu đỏ gạch từ
quá trình chế biến tơm, cua, màu xám từ q trình chế biến cá và không màu đối với sản
phẩm khô. Song nước thải tại các bể tập trung thường có màu xám đến đen do quá trình
tự phân huỷ các hợp chất hữu cơ bởi các nhóm men protease, lipase, polypeptid và các
aminoaxit.

Thành phần:
+ Chất lơ lửng: chủ yếu là các chất khoáng vô cơ, đất cát bám trên nguyên liệu, các
mảnh vụn chứa thịt, xương và vẩy cá, những loại này rất dễ lắng. Nồng độ các chất lơ
lửng dao động tuỳ thuộc vào loại nguyên liệu và sản phẩm chế biến.
+ Các chất hữu cơ: bao gồm các chất hòa tan phân tán nhỏ có nguồn gốc từ q
trình rửa ngun liệu và chế biến sản phẩm: máu, thịt cá, mỡ cá và các chất nhờn hình
thành trên cơ thể cá sau khi bị cóng… và ngồi ra trong q trình vệ sinh phân xưởng và
vệ sinh sau ca làm việc của công nhân còn sản sinh ra một hàm lượng nhỏ các hợp chất
hữu cơ khác như các chất hoạt động bề mặt, tẩy rửa tổng hợp… Hàm lượng các chất hữu
cơ trong nước thải tương đối cao. Các giá trị COD, BOD 5 dao động tuỳ thuộc vào loại
nguyên liệu và sản phẩm chế biến.

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 22 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án công nghệ 2
+ Các nitơ hữu cơ, photpho: các giá trị này cũng dao động tuỳ thuộc vào loại
nguyên liệu và sản phẩm chế biến.
Bảng 1.1. Tính chất, thành phần nước thải của nhà máy thuỷ sản đông lạnh
[13, tr 409 – 410 và 15, tr 7]
Thông số

Đơn vị

pH

Giá trị
6,3 ÷ 7,2

COD

mg/l

1000 ÷ 1200

BOD5

mg/l

600 ÷ 950

Nitơ hữu cơ

mg/l

70 ÷ 110

Tổng photpho

mg/l

8

SS

mg/l

100 ÷ 300

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 23 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án công nghệ 2

CHƯƠNG 2
CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG
NGHỆ
2.1. Chọn phương pháp xử lý:
Việc lựa chọn phương pháp xử lý tối ưu sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố: thành phần và
tính chất nước thải đầu vào, yêu cầu chất lượng nước đầu ra, diện tích mặt bằng, vốn đầu
tư… Căn cứ vào yêu cầu của đề là tài chất lượng nước thải sau xử lý đạt loại B(bảng 2.1)
và dựa vào thành phần, tính chất nước thải của nhà máy (phần 1.4.4) có thể lựa chọn hệ
thống xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học kết hợp với phương pháp xử lý bằng
sinh học và khử trùng, trong đó phương pháp sinh học đóng vai trò quan trọng.
Bảng 2.1. Một số chỉ tiêu chất lượng nước thải công nghiệp khi tiến hành thải
ra môi trường theo (TCVN 5945 – 2005).
Thơng số

Đơn vị Giá trị

pH

6÷9

COD

mg/l

50

BOD5

mg/l

30

Nhiệt độ

°C

40

Tởng nitơ

mg/l

15

Tởng photpho

mg/l

4

SS

mg/l

50

Nhìn chung dây chuyền cơng nghệ là tở hợp của các cơng trình xử lý, trong đó nước
thải được xử lý theo từng bước với thứ tự tách các cặn lớn đến cặn nhỏ, những chất khơng
hồ tan đến chất keo và chất hoà tan.

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 24 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông


Đồ án công nghệ 2
2.2. Sơ đồ công nghệ.
Nước thải
Song chắn rác
Bể tập trung
Bể lắng cát

Sân phơi cát
Nước

Bể điều hòa

Bùn tơi
Bể lắng ly tâm 1
Bùn tuần hoàn
Bể aerotank

Nước
Bể nén bùn

Bể lắng ly tâm 2

Nước
Bùn đặc

Máy ép bùn

Bể tiếp xúc clo
Phân bón vi sinh
Nước đã xử lý
2.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ:
Nước thải từ các công đoạn khác nhau trong quá trình sản xuất cùng với nước thải sinh
hoạt theo đường cống dẫn chung được đưa vào hệ thống xử lý. Tại đây nước thải được xử
lý lần lượt qua các cơng trình đơn vị như sau:
2.3.1. Song chắn rác:

SVTH:Nguyễn Minh Lãnh

- 25 - 

GVHD:Bùi Xuân Đông