CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN
Nước thải trong nhà máy chế biến thủy sản chủ yếu phát sinh từ quá trình sản xuất, quá trình sơ chế, rửa nguyên liệu, quá trình vệ sinh nhà xưởng, thiết bị, dụng cụ chế biến. Ngoài ra, còn có một lượng nước thải sinh hoạt của công nhân viên trong nhà máy.
Thành phần và tính chất đặc trưng của nước thải thủy sản phụ thuộc vào loại hình và quy mô sản xuất. Nước thải thủy sản chứa nhiều vụn thịt, ruột, vảy, mỡ của các loại thủy hải sản, mảnh vụn thường dễ lắng và phân hủy gây ra mùi tanh. Nước thải thủy sản chứa hàm lượng chất hữu cơ cao, nito, photpho, cặn lơ lửng, vi sinh vật gây bệnh cao.
- Các chất hữu cơ trong nước thải thủy sản có nguồn gốc từ động vật như cacbon hydrat, protein, chất béo, chủ yếu là thành phần dễ phân hủy sinh học. Thành phần này nếu không được xử lý sẽ gây ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm.
- Hàm lượng nito, photpho cao gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa tại nguồn tiếp nhận nước thải.
- Các chất lơ lửng trong nước thải làm cho nước đục, có độ màu.
- Các vi sinh vật gây bệnh và trứng giun sán sẽ gây ra một số bệnh như tiêu chảy, đường ruột,…đối với con người và động vật trực tiếp sử dụng nguồn nước ô nhiễm.
Nước thải thủy sản nếu không được xử lý đúng cách sẽ gây ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm và hệ sinh thái xung quanh, làm giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt, công nghiệp, qua đó làm ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Nước thải thủy sản sau xử lý đạt QCVN 11-MT:2015/BTNMT sẽ được xả ra nguồn tiếp nhận. Tùy vào nguồn tiếp nhận nước thải là nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt hay không mà lựa chọn giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm đạt cột A hay B của QCVN 11-MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chế biến thủy sản được thể hiện trong Bảng dưới đây.
Bảng: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chế biến thủy sản QCVN 11-MT:2015/BTNMT.
Tùy vào công suất, thành phần đầu vào và yêu cầu đầu ra của nước thải sẽ có công nghệ xử lý phù hợp. Dưới đây là công nghệ xử lý nước thải thủy sản phổ biến.
Sơ đồ công nghệ
Thuyết minh công nghệ
Nước thải từ quá trình sản xuất và sinh hoạt của công nhân trong nhà máy chế biến thủy sản được đưa đến Mương dẫn có đặt song chắn rác thô. Tại đây, các chất thải có kích thước lớn hơn khe hở của song chắn rác thô như vụn, ruột cá, bao nilong,…sẽ được giữ lại và thu gom định kỳ nhằm hạn chế ảnh hưởng đến các thiết bị cơ khí cũng như tình trạng tắc nghẽn đường ống gây tiêu hao năng lượng bơm. Nước thải được tập trung tại Hố thu gom, sau đó, nước thải sẽ được bơm lên Thiết bị lược rác tinh trước khi chảy xuống Bể điều hòa.
Thiết bị lược rác tinh giúp giữ các chất rắn có kích thước lớn hơn khe hở của thiết bị, làm giảm lượng cặn của nước thải trước khi phân phối qua các công tình tiếp theo.
Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải giúp làm giảm kích thước và tạo chế độ làm việc liên tục, ổn định trước khi nước thải cho các công trình đơn vị tiếp theo. Bên cạnh đó, Bể điều hòa giúp cho chế độ hoạt động của các thiết bị cơ khí như bơm, máy thổi khí được duy trì một cách ổn định.
Nước thải trong Bể điều hòa được xáo trộn bằng máy thổi khí, tránh quá trình lắng cặn và phát sinh mùi do phân hủy kỵ khí, đồng thời phân hủy một phần chất hữu cơ trong nước thải. Sau đó, nước thải sẽ được bơm lên Thiết bị phản ứng siêu tốc.
- Thiết bị phản ứng siêu tốc
Thiết bị phản ứng siêu tốc được thiết kế dạng ống ziczac. Thiết bị này thường được gia công bằng các ống nhựa hình ziczac làm tăng khả năng xáo trộn hóa chất vào nước thải. Hóa được châm vào đó là hóa chất điều chỉnh pH, hóa chất keo tụ PAC và hóa chất trợ keo tụ Polymer Anion lần lượt được châm vào ở các đoạn ống đầu của thiết bị phản ứng siêu tốc theo các quá trình:
- Hóa chất điều chỉnh pH được châm vào nhằm tạo điều kiện tối ưu cho quá trình keo tụ - tạo bông diễn ra tốt hơn.
- Hóa chất PAC được châm vào nhằm phá vỡ sự bền vững của các hạt keo và giúp chúng kết dính lại thành các bông bùn nhỏ.
- Hóa chất Polymer Anion được châm vào nhằm mục đích hỗ trợ keo tụ giúp cho kích thước các bông cặn lớn lên và có thể loại bỏ được ở bể tuyển nổi siêu nông.
- Bể tuyển nổi siêu nông (DAF)
Bể tuyển nổi siêu nông (DAF) là một thiết bị dùng để tách và loại bỏ cặn lơ lửng có kích thước rất nhỏ trong nước thải mà phương pháp lắng trọng lực thông thường không thể loại bỏ được. Hiệu quả tách cặn đạt được bởi các vi bọt khí cực mịn được tạo từ máy nén khí đưa vào bồn tạo áp cùng dòng nước thải tuần hoàn trước khi đưa vào Bể tuyển nổi siêu nông thay vì được cấp trực tiếp như đối với các thiết bị tuyển nổi thông thường. Sự cải tiến này giúp đảm bảo độ bão hoà khí của nước thải và tăng đáng kể hiệu suất xử lý của thiết bị. Dầu mỡ, cặn lơ lửng sẽ được tách khỏi bể tuyển nổi siêu nông và được dẫn về bể chứa bùn. Phần nước trong sau khi qua bể tuyển nổi siêu nông sẽ tự chảy sang Bể sinh học thiếu khí.
Bể sinh học thiếu khí được sử dụng nhằm khử nitrate thành nitơ tự do. Bùn được tuần hoàn từ Bể lắng sinh học và nước thải được tuần hoàn từ Bể sinh học hiếu khí nhằm cung cấp lượng nitrate và ổn định nồng độ bùn hoạt tính, tạo sinh khối cho vi sinh vật. Bể sinh học thiếu khí được khuấy trộn bằng máy khuấy chìm nhằm giữ bùn ở trạng thái lơ lửng và nhằm tạo sự tiếp xúc giữa nguồn thức ăn và vi sinh.
Tại Bể sinh học hiếu khí, các chất hữu cơ được vi sinh vật hiếu khí sử dụng như một chất dinh dưỡng để sinh trưởng và phát triển. Qua đó, lượng sinh khối vi sinh ngày càng gia tăng và nồng độ ô nhiễm của nước thải giảm xuống. Máy thổi khí được vận hành liên tục nhằm cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí hoạt động và phát triển, duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng. Trong điều kiện thổi khí liên tục, các vi sinh vật hiếu khí sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải và thu năng lượng để chuyển hóa thành tế bào mới, chỉ một phần chất hữu cơ bị oxy hóa hoàn toàn thành CO2, H2O, NO3–, SO42–,…Nước sau Bể sinh học hiếu khí sẽ được dẫn về Bể lắng sinh học.
Bể lắng sinh học có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính đã xử lý trong cụm bể sinh học. Phần bùn lắng này chủ yếu là vi sinh vật trôi ra từ Bể sinh học hiếu khí. Phần nước trong sau khi ra khỏi Bể lắng sinh học sẽ tự chảy sang Bể khử trùng. Bùn sau khi lắng sẽ được tuần hoàn về Bể sinh học thiếu khí và hiếu khí nhằm bảo đảm lượng bùn trong bể, phần bùn dư được đưa về Bể chứa bùn.
Hóa chất khử trùng được châm vào Bể khử trùng để thực hiện công đoạn xử lý cuối cùng – khử trùng để tiêu diệt hết các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh có trong nước thải trước khi ra khỏi môi trường như E.Coli, Coliforms,…
Nước sau xử lý đảm bảo các chỉ tiêu đều đạt Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chế biến thủy sản QCVN 11-MT:2015/BTNMT.
Bể nén bùn có nhiệm vụ làm giảm độ ẩm lượng bùn thải sinh ra từ quá trình xử lý sinh học và các cặn nổi sinh ra từ quá trình tuyển nổi trước khi đưa vào Máy ép bùn. Phần nước tách bùn được dẫn về Hố thu gom để xử lý.
Máy ép bùn giúp cô đặc bùn thành dạng rắn, khô và dễ dàng xử lý hơn, do đó làm giảm chi phí xử lý bùn. Bùn sau ép sẽ được thu gom định kỳ và xử lý theo quy định. Phần nước tách bùn sẽ được dẫn về Hố thu gom để xử lý.