Hệ Thống Xử Lý Nước Thải 350m3/Ngày.Đêm

Đối với các nhà máy sản xuất, chế biến thủy sản, việc đầu tư hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn không chỉ nhằm tuân thủ quy định pháp luật về môi trường mà còn góp phần bảo vệ nguồn nước tiếp nhận và phát triển sản xuất bền vững. Dưới đây là nội dung tham khảo về hệ thống xử lý nước thải công suất 350 m³/ngày.đêm, được thiết kế dựa trên đặc điểm nước thải đặc thù của quá trình chế biến thủy sản.

1. Nguồn phát sinh và đặc điểm, tính chất nước thải

Nguồn phát sinh nước thải tại nhà máy chủ yếu đến từ quá trình sản xuất, trong đó, công đoạn rửa nguyên liệu chiếm lưu lượng lớn nhất.

Quy trình sản xuất tôm hấp đông lạnh tại nhà máy: Tiếp nhận nguyên liệu > Rửa > Bảo quản > Sơ chế > Phân cỡ, rửa tạp chất > Chế biến > Rửa > Hấp/Luộc > Làm nguội > Cân > Xếp khuôn > Cấp đông > Tách khuôn > Dò kim loại > Đóng thùng > Bảo quản/Vận chuyển

Ngoài ra, nước thải còn đến từ việc vệ sinh thiết bị, sàn nhà, nước làm máy móc và nước thải sinh hoạt của công nhân.

Đặc điểm, tính chất nước thải

• Chứa nhiều protein, lipid, glucid từ thịt tôm, dịch tế bào, mảnh vụn nguyên liệu.
• Hàm lượng hữu cơ, dinh dưỡng cao: Chứa Nitơ (N), Photpho (P) từ protein và phụ gia chế biến.
• Hàm lượng dầu mỡ và chất béo: Phát sinh từ thịt tôm và quá trình chế biến, hấp luộc.
• Mùi đặc trưng: Dễ phát sinh mùi tanh do phân hủy protein và các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh.
• Chất rắn lơ lửng (TSS) lớn: Bao gồm vỏ tôm, đầu tôm, cặn bẩn, tạp chất bám trên nguyên liệu nên dễ gây lắng cặn, tắc nghẽn đường ống nếu không được tách rác hiệu quả.

2. Tham khảo hệ thống xử lý nước thải công suất 350m3/ngày.đêm

• Công suất thiết kế: 350m3/ngày.đêm
• Công nghệ: Xử lý sinh học kỵ khí - hiếu khí kết hợp với lắng và khử trùng
• Tiêu chuẩn chất lượng nước thải sau xử lý: QCVN 40:2025, cột B

Sơ đồ công nghệ: Nước thải đầu vào > Bể điều hòa/Bể cân bằng > Bể chứa trung gian 1 > Bể UASB > Bể chứa trung gian 2 > Bể Aerotank > Bể lắng > Bể khử trùng > Bể chứa > Nguồn tiếp nhận

Thuyết minh quy trình xử lý

Nước thải đầu vào (bao gồm nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất): Nước thải lần lượt đi qua song chắn rác và máy lọc rác tự động, nhằm loại bỏ rác thải có trong dòng thải. Sau đó được bơm lên bể điều hòa (bể cân bằng).

Bể điều hòa: Bể điều hòa có chức năng điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải, tránh được hiện tượng “shock” do hoạt động quá tải hoặc dưới tải về lưu lượng cũng như hàm lượng các chất ô nhiễm. Bể điều hoà được bố trí một hệ thống sục khí nhằm tạo sự xáo trộn nước thải tránh hiện tượng lắng cặn trong bể này và tạo môi trường đồng nhất cho dòng thải trước khi qua các bước xử lý tiếp theo.

Bể UASB: Là bể kỵ khí, dòng nước chuyển động thẳng đứng từ dưới lên trên nhờ vào hệ phân phối nước đặc biệt để tạo thành một lớp đệm bùn lơ lững bao gồm các sinh khối được hình thành dưới dạng hạt nhỏ hay hạt lớn. Tại bể kỵ khí phần lớn các hợp chất hữu cơ khó phân huỷ sẽ được xử lý theo ba giai đoạn:

+ Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử.

Dưới tác dụng của enzyme do vi khuẩn tiết ra, các phức chất và chất không tan (polysaccharides, proteins, lipids) chuyển hóa thành các phức đơn giản hơn hoặc chất hòa tan (như đường, các amino acid, acid béo).

Quá trình này xảy ra chậm. Tốc độ thủy phân phụ thuộc vào pH, kích thước hạt và đặc tính dễ phân hủy của cơ chất.

+ Giai đoạn 2: Axit hóa

Vi khuẩn lên men chuyển hóa các chất hòa tan thành chất đơn giản như acid béo dễ bay hơi, alcohols, acid lactic, methanol, CO2, H2, NH3, H2S và sinh khối mới.

Sự hình thành các acid có thể làm pH giảm xuống đến 4.0. + Giai đoạn 3: Methane hóa. Giai đoạn này chuyển từ sản phẩm đã methane hóa thành khí (CH4 và CO2) bằng nhiều loại vi khuẩn kỵ khí nghiêm ngặt.

Các phương trình phản ứng: CH3COOH = CH4 + CO2 2C2H5OH + CO2 = CH4 + 2CH3COOH CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O

Các protein có khả năng phân hủy bị thủy phân: NH3 + HOH = NH4 - + OH-

Khi OH sinh ra sẽ phản ứng với CO2 tạo thành ion bicarbonate. Sau quá trình tách pha rắn - lỏng - khí tại bể, phần nước trong thu được sẽ tự chảy sang bể trung gian, nhằm điều hòa, ổn định dòng chảy trước khi chảy sang bể Aerotank.

Bể Aerotank: Bể Aerotank hoạt động dựa trên các vi sinh vật có khả năng oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải. Các chất thải hữu cơ dễ bị phân hủy sẽ được vi sinh vật hiếu khí có trong bể sử dụng làm chất dinh dưỡng để sinh trưởng và phát triển.

Nguyên lý vận hành bể Aerotank được diễn ra với 3 quy trình cơ bản như sau:

+ Quá trình oxy hóa các chất hữu cơ: CxHyOz + O2 — Enzyme à CO2 + H2O + H

Trong giai đoạn này, bùn hoạt tính được hình thành và phát triển nhanh chóng. Tốc độ oxy hóa càng cao thì tốc độ tiêu thụ khí oxy cũng diễn ra càng nhanh. Ở thời điểm này, lượng dinh dưỡng trong các chất thải cao nên tốc độ sinh trưởng phát triển của vi sinh rất lớn. Cũng vì vậy mà nhu cầu tiêu thụ oxy trong bể Aerotank rất lớn.

+ Quá trình tổng hợp tế bào mới CxHyOz + NH3 + O2 — Enzyme à CO2 + H2O + C5H7NO2 - H

Ở quá trình này, các vi sinh vật đã phát triển ổn định và nhu cầu tiêu thụ oxy của chúng cũng không có sự thay đổi quá nhiều. Cũng tại đây, các chất hữu cơ được phân hủy nhiều nhất. Đồng thời, hoạt lực của Enzyme trong bùn hoạt tính cũng đạt mức cực đại.

+ Quá trình phân hủy nội bào C5H7NO2 + 5O2 — Enzyme à 5CO2 + 2H2O + NH3 ± H Trong giai đoạn này, tốc độ tiêu thụ oxy trong bể lại tiếp tục tăng cao. Theo nguyên lý làm việc của bể Aerotank thì giai đoạn này là lúc Nitrat hóa các muối Amoni. Ngay sau đó thì nhu cầu tiêu thụ oxy lại tiếp tục giảm xuống. Nhờ quá trình phân hủy chất thải hữu cơ mà lượng vi sinh trong bể ngày càng tăng và nồng độ chất thải hữu cơ gây ô nhiễm trong nước thải sẽ ngày càng giảm xuống đáng kể. Lượng không khí trong bể Aerotank được tăng cường bằng các loại máy sục khí bề mặt và máy thổi khí.

Bể lắng: Sau giai đoạn xử lý sinh học, nước thải được đưa đến bể lắng, thời gian lưu nước trong bể từ 2 - 3 giờ. Dưới tác dụng của trọng lực các chất rắn sẽ bị lắng xuống đáy bể, nước sạch sẽ được thu qua máng thu ở phía trên.

Một lượng bùn lớn lắng ở bể lắng (sinh khối của vi sinh vật) được lấy ra từ đáy bể, một phần bơm hồi lưu về bể Aerotank, phần còn lại đưa vào hố thu gom bùn. Sau đó, bùn được bơm về bể phân hủy bùn và được xử lý định kỳ.

Bể khử trùng: Tại đây nước thải tiếp xúc với Chlorine nhằm tiêu diệt Coliforms và các vi trùng gây bệnh khác có trong nước thải.

Bể chứa nước sạch: Bể được xây dựng sau bể khử trùng, có tác dụng ổn định lưu lượng nước chảy trước xả thải ra nguồn nước mặt tiếp nhận nước thải, làm thoáng nước thải tự nhiên.

Nước thải sau bể chứa nước sạch đạt QCVN 40: 2025/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp và được xả thải ra nguồn tiếp nhận.

3. Thông số kỹ thuật hệ thống XLNT 350m3/ngày.đêm

Thông số kỹ thuật chi tiết các bể trong hệ thống XLNT công suất 350m3/ngày.đêm