Xử lý nước thải thủy sản là việc làm bắt buộc đối với ngành chế biến thủy sản mà các nhà máy cần tuân thủ thực hiện. Ngành chế biến thủy sản là một trong những ngành trọng điểm có quy mô sản xuất khá lớn dẫn đầu trong quá trình hội nhập. Tuy nhiên, ngành chế biến thủy sản đang ở mức cảnh bảo bởi tình trạng ô nhiễm môi trường. Để xử lý nguồn nước thải thủy sản mời bạn đọc hãy cùng GMC Vina tìm hiểu chi tiết hơn trong bài viết này nhé!
Thông tin cơ bản về nguồn nước thải nhà máy thủy sản
Nguồn gốc phát sinh của nước thải thủy sản
Nước thải được hình thành từ nhiều giai đoạn, cụ thể:
- Quá trình rửa nguyên liệu, trang thiết bị, nhà xưởng
- Các chất thải của cá, thức ăn thừa
- Quá trình rửa, vệ sinh của các công nhân viên.
Lượng nước thải của ngành chế biến thủy sản có thể chiếm đến từ 85 – 90% từ giai đoạn xử lý nguyên liệu, chế biến, hoàn thành sản phẩm và vệ sinh rửa các thiết bị, sàn nhà...
Với phần nước còn lại chủ yếu là nước thải sinh hoạt của công nhân viên, vệ sinh các vị trí như nhà ăn, nhà bếp... bên trong nhà máy.
Nước thải thủy sản được phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau
Thành phần các chất gây ô nhiễm của nước thải thủy sản
Nước thải thủy sản là một trong những loại nước thải rất đặc trưng và có khả năng gây ô nhiễm đến môi trường rất cao bằng hàm lượng các chất hữu cơ, cặn lơ lửng, N, P cùng nhiều loại vi sinh vật gây bệnh.
- Hợp chất hữu cơ chiếm khoảng từ 70 – 80% gồm protein, acid amin, chất béo cùng các chất dẫn xuất của chúng có trong sản phẩm. Nhưng nhìn chung hầu hết các chất hữu cơ này đều khó phân hủy.
- Chất vô cơ chiếm 20 – 30% bao gồm cát, đất, muối, ure, các chất phụ gia.
- N và P trong nguồn nước thải nhà máy, quá trình chế biến thủy sản thường có hàm lượng N, P rất cao đặc biệt là photpho. Không những vậy photpho còn có trong thành phần của các sản phẩm mà còn phát sinh do quá trình bổ sung các chất phụ gia chế biến khác.
- COD và BOD trong nước thải thủy sản khá cao.
- Vi sinh vật gây bệnh có chứa nhiều loại vi trùng, vi khuẩn, trứng ấy, giun sán gây bệnh.
Tham khảo chi tiết tính chất của một số loại nước thủy sản phổ biến
| Chỉ tiêu | Đơn vị | Tôm đông lạnh | Cá da trơn | Thủy sản đông lạnh hỗn hợp |
| pH | - | 6.5 - 9 | 6.5 - 7 | 5.5 - 9 |
| SS | mg/l | 100 - 300 | 500 -1200 | 50 - 194 |
| COD | mgO2/l | 800 - 2000 | 800 - 2500 | 694 - 2070 |
| BOD5 | mgO2/l | 500 - 1500 | 500 - 1500 | 391 - 1539 |
| N tổng | mg/l | 50 - 200 | 100 - 300 | 30 - 100 |
| P tổng | mg/l | 10 - 120 | 50 - 100 | 3 - 50 |
| Dầu và mỡ | mg/l | - | 250 - 830 | 24 - 100 |
Nguồn: Tổng cục môi trường (2009)
Nước thải ngành chế biến thủy sản ảnh hưởng như thế nào đến môi trường
Ô nhiễm không khí
- Mùi hôi do lưu trữ các phế thải sản xuất
- Khí thải từ các nhà máy phát điện dự phòng
Những chất thải rắn được hình thành chủ yếu từ quá trình chế biến bao gồm các loại đầu vỏ tôm, vỏ ốc, mai, mực, nội tạng...
Nước thải sản xuất, chế biến thủy sản chiếm khoảng 85 – 90% tổng lượng nước thải, chủ yếu từ các công đoạn rửa trong xử lý nguyên liệu, chế biến, hoàn tất sản phẩm, vệ sinh nhà xưởng cùng dụng cụ, máy móc và nước thải sinh hoạt.
Nước thải nuôi trồng và chế biến ảnh hưởng rất nhiều đến môi trường và hệ sinh thái
Tiêu chuẩn nước thải thủy sản sau khi xử lý đạt quy chuẩn QCVN 11 – MT:2015/BTNMT
| Chỉ tiêu | Đơn vị | Đầu vào | Cột A (QCVN11:2015/BTNMT) | Cột B (QCVN 11:2015/BTNMT) |
| pH | - | 6 - 8 | 5.5 - 9 | 5.5 - 9 |
| BOD5 | mg/l | 500 - 3000 | 30 | 50 |
| COD | mg/l | 800 - 5000 | 75 | 150 |
| TSS | mg/l | 200 - 1000 | 50 | 100 |
| Nito tổng | mg/l | 120 - 500 | 30 | 60 |
| Tổng Coliform | MPN hoặc CPU mg/l | 9.0 x 100000 | 3000 | 5000 |
Nguồn: QCVN11 - MT:2015/BTNMT
Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản
Bởi thành phần chủ yếu là những hợp chất hữu cơ vì và có khả năng phân hủy sinh học, hợp chất nito, photpho cao do đó phương pháp sinh học áp dụng tương đối hiệu quả.
Chi tiết quy trình xử lý nước thải thủy sản
Thu gom – tách mỡ
Thu gom nước thải từ các nhà máy về vị trí xử lý tập trung kết hợp cùng công đoạn tách mỡ sơ bộ thông qua các ngăn tách mỡ giúp loại bỏ một lượng mỡ thô khá lớn từ đó hạn chế được tình trạng tắc nghẽn bơm hoặc một số cặn bã, đất cát lớn.
Nước thải sẽ được hệ thống bơm chìm bơm vào bể điều hòa.
Bể điều hòa
Trong hệ thống xử lý nước thải, bể điều hòa được xây dựng nhằm điều hòa lưu lượng, nồng độ các chất ô nhiễm và trung hòa nồng độ pH khi cần thiết.
Từ những điều này có thể khắc phục được các vấn đề phát sinh do sự dao động của lưu lượng và nồng độ các nhóm chất ô nhiễm đồng thời cải thiện hiệu quả hoạt động của các quá trình tiếp theo bởi một số lý do dưới đây:
- Các chất ảnh hưởng đến quá trình xử lý có thể được pha loãng, pH có thể được trung hòa và ổn định từ đó hiệu quả xử lý của quá trình sinh học được nâng cao do không bị giảm hoặc giảm đến mức thấp nhất.
- Chất lượng nước sau quá trình xử lý được cải thiện đáng kể bởi tải trọng chất thải lên các công trình ổn định.
- Tiết kiệm diện tích xây dựng do các công trình sau bể điều hòa được thiết kế theo lưu lượng nước thải trung bình giờ.
- Dung tích chứa nước càng lớn thì độ an toàn về nhiều khía cạnh càng cao.
- Để tránh lắng cặn và phân hủy kỵ khí phát sinh mùi hôi, bể ddieuf hòa được sục khí hoặc khuấy trộn liên tục.
- Nước thải sẽ được bơm bằng bơm chìm được bố trí với số lượng đủ để chạy luân viên nhau vào hệ thống phản ứng siêu tốc trước khi đưa về bể DAF.
Tuyển nổi siêu nhanh DAF
Nước thải sau khi được bơm vào hệ thống phản ứng hóa lý và được đảo trộn cùng hóa chất PAC, Polymer tạo điều kiện phản ứng tốt hơn cho hệ thống tuyển nổi siêu nông DAF.
Bể tuyển nổi siêu nông DAF là một thiết bị được sử dụng với mục đích tách và loại bỏ các chất rắn hòa tan (TDS) từ chất lỏng dựa trên những thay đổi trong nồng độ tan của khí áp khác nhau.
Không khí được hòa tan dưới áp lực trong một chất lỏng sạch và được bơm trực tiếp vào bể tuyển nổi. Sau khi vào bể, áp suất không khí được tạo ra và kết hợp cùng với chất lỏng.
Các bong bóng không khí li ti sản xuất một áp lực hấp dẫn cụ thể là bám dính vào các phân tử rắn lơ lửng trong nước và nâng các hạt lơ lửng nổi lên trên bề mặt chất lỏng tạo thành một lớp bùn nổi được loại bỏ bởi dàn cào ván và bùn mặt.
Chất rắn được lắng xuống bên dưới đáy hồ và cũng được gom lại và hút ra bên ngoài bằng bơm hút bùn để đưa về khu vực xử lý bùn.
Bể Anoxic
Bể sinh học Anoxic thực hiện chức năng khử nitơ cùng các loại vi khuẩn hiện diện trong nước thải tồn tại ở dạng lơ lửng do tác động của motor đảo trộn.
Quá trình khử nitrat
- Diễn ra ở bước thứ hai theo sau quá trình nitrat hóa là quá trình khử nitrate – nitrogen thành khí nitơ, nitrous oxide (N2O) hoặc nitric oxide (NO) được thực hiện trong môi trường thiếu khí (anoxic) đồng thời đòi hỏi một chất cho electron là chất hữu cơ và vô cơ.
- Hai con đường khử nitrat có thể xảy ra trong trạm sinh học:
- Đồng hóa: đồng hóa liên quan đến khử nitrat thành amoni sử dụng cho tổng hợp tế bào. Xảy ra khi ammonia không có sẵn, độc lập và ức chế của oxy.
- Dị hóa (khử nitrat): khử nitrat bằng con đường dị hóa liên quan đến sự khử nitrate thành oxide nitride, oxide nitrous và nito.
Bể Aerotank
Nhóm chất chuyển hóa các hợp chất hữu cơ thành metan và các sản phẩm hữu cơ khác. Bể xử lý sinh học hiếu khí có chế độ hoạt động một cách liên tục, xử lý các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí bám dính trên các giá thể lắp cố định bên trong bể.
Các vi sinh vật sẽ phân hủy dần các chất hữu cơ thành sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O. Không khí ở đây được cấp vào nhờ máy thổi khí hoạt động luân phiên 24/24.
Nước sau khi ra khỏi công trình, hàm lượng COD và BOD giảm từ 80 – 95% đồng thời lượng bùn sinh ra không quá nhiều như ở quá trình xử lý vi sinh bằng bùn hoạt tính lơ lửng.
Bể lắng sinh học
Lắng các bông bùn vi sinh từ quá trình sinh học và tách các bông bùn này ra khỏi nguồn nước thải. Nước thải từ bể sinh học hiếu khí được dẫn vào ống trung tâm nhằm phân phối đều trên toàn bề mặt diện tích ngang của đáy bể.
Phần ống trung tâm được thiết kế sao cho nước khi ra khỏi ống và đi lên với vận tốc chậm nhất (thường sẽ là trạng thái tĩnh), khi đó các bông bùn được hình thành có tỉ trọng đủ lớn thắng được vận tốc dòng nước thải đi lên sẽ lắng xuống đáy bể.
Bùn dư sẽ được lắng dưới đáy bể. Ở trung tâm đáy bể sẽ được đặt hai bơm chìm hút bùn, đường ống bùn được chia thành 2 hướng 1 đó là tuần hoàn về các Anoxic và Aerotank, hai đường thải bùn qua bể nén bùn sau đó sẽ được ép bằng máy ép bùn trục vít đa đĩa giúp bùn khô hơn và thu hồi lượng nước lớn ngậm bên trong bùn thải, bùn khô sau khi ép sẽ được đưa đến đơn vị xử lý chất thải xử lý định kỳ.
Bể keo tụ
Nước thải thủy sản từ bể lắng sinh học tiếp tục chảy sang bể keo tụ đồng thời hóa chất keo tụ PAC sẽ được châm trực tiếp vào bể.
Tại bể, motor cánh khuấy quay với tốc độ 70 150v/phút nhằm tạo ra dòng chảy xoáy khuấy trộn hoàn toàn hóa chất với dòng nước thải để cho quá trình phản ứng xảy ra nhanh hơn.
Lượng hóa chất PAC được châm vào bể sẽ được tính toán kỹ lưỡng để chọn ra nồng độ hóa chất phù hợp nhất với tính chất đặc thù của mỗi đơn vị chế biến thủy sản.
Sau quá trình, nước thải sẽ chảy qua bể tạo bông (đồng thời hóa chất trợ keo tụ cũng được châm tiếp vào bể).
Bể tạo bông
Nước thải từ bể keo tụ sẽ được chảy tràn sang bể tạo bông nhằm sử dụng được hóa chất trợ keo tụ (Polime) để có thể gia tăng thêm khả năng kết dính của các bông cặn.
Dùng cánh khuấy khuấy trộn với tốc độ để hòa tan hóa chất tạo bông cùng dòng nước thải. Motor khuấy chậm từ 10 – 50v/phút giúp quá trình hòa trộn giữa hóa chất cùng nước thải được hoàn toàn nhưng không làm phá vỡ sự kết dính giữa các bông cặn.
Nhờ có chất keo tụ mà các bông cặn được hình thành kết dính với nhau tạo thành các bông cặn lớn hơn có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nước gấp nhiều lần do đó rất dễ lắng xuống đáy bể khi lắng và tách ra khỏi dòng nước thải. Nước thải từ bể tạo bông tiếp tục chảy qua bể lắng hóa lý.
Bể lắng hóa lý
Quá trình keo tụ sẽ phát sinh và gia tăng liên tục lượng bùn vì vậy bể lắng hóa lý được thiết kế để thu gom lượng bùn này. Bể lắng được thiết kế tạo môi trường tĩnh cho bông bùn lắng xuống đáy bể và được gom vào tâm nhờ hệ thống thu gom bùn lắp đặt dưới đáy bể.
Bùn lắng hóa lý sẽ được bơm định kỳ sang bể chứa bùn. Phần nước trong sau khi thu được thu hồi lại bằng hệ thống máng thu nước răng cưa được bố trí trên bề mặt và tiếp tục được dẫn qua bể khử trùng.
Lượng bùn thu được có chứa nồng độ chất rắn tương đối cao từ (2 – 3%) vì vậy có thể được bơm trực tiếp sang bể chứa bùn mà không cần thiết phải qua nén sau đó mang đi ép.
Bể khử trùng
Nước thải sau khi được hóa lý còn chứa khoảng 105 – 106 vi khuẩn trong 100ml, hầu hết các loại vi khuẩn tồn tại trong nước thải không phải là vi trùng gây bệnh nhưng cũng không loại trừ một số loại vi khuẩn có khả năng gây bệnh.
Khi cho lượng javen hoặc chlorine vào bên trong nước có tính oxy hóa mạnh sẽ khuếch tán xuyên qua vỏ của tế bào vi sinh vật và gây phản ứng với men bên trong của tế bào vi sinh vật làm phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt.
Tổng hợp thông tin phía trên GMC Vina chia sẻ về thành phần, quy trình xử lý nước thải thủy sản. Hy vọng những chia sẻ này sẽ giúp ích với bạn. Nếu bạn đang có nhu cầu thiết lập hệ thống xử lý nước thải thủy sản nói riêng và các hệ thống xử lý nước thải có thể tham khảo đến GMC Vina – đơn vị với nhiều năm kinh nghiệm, đội ngũ chuyên gia kỹ thuật hàng đầu hứa hẹn sẽ mang đến giải pháp hiệu quả, tối ưu nhất dành cho quý doanh nghiệp. Thông tiin chi tiết quý khách hàng liên hệ qua số hotline 0866.373.222 để được hỗ trợ.
