Đồ án xử lý nước thải thủy sản án xử lý nước thải thủy sản lý nước thải thủy sảnc thải thủy sảni thủy sảny sải thủy sảnn Phần TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY THỦY SẢN I Quy trình công nghệ: Tùy thuộc vào loại nguyên liệu tôm, cá, sò, mực, cua, … mà công nghệ có nhiều điểm riêng biệt Tuy nhiên quy trình sản xuất có dạng chung sau: Nguyên liệu khô Phân cỡ, loại Đóng gói Sơ chế (chải cát, chặt đầu, lặt dè, bỏ sống …) Nước thaûi COD = 100 – 800 mg/L SS = 30 – 100 mg/L Ntc = 17 - 31 mg/ L Nướng Bảo quản lạnh (-180C) Đóng gói Cán, xé mỏng Bảo quản lạnh (-180C) Quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm khô công ty Seaspimex (Nguồn Phan Thu Nga – luận văn cao học 1997) -1- Đồ án xử lý nước thải thủy sản án xử lý nước thải thủy sản lý nước thải thủy sảnc thải thủy sảni thủy sảny sải thủy sảnn Nguyên liệu tươi ướp đá Rửa Sơ chế Nước thải Phân cỡ, loại SS : 128 – 280 mg/L COD :400 – 2.200 mg/L Ntc : 57 – 126 mg/L Ptc : 23 – 98 mg/L Rửa Xếp khuôn Đông lạnh Đóng gói Bảo quản lạnh (-250C  -180C) Quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm đông lạnh công ty Seaspimex (Nguồn Phan Thu Nga – luận văn cao học 1997) -2- Đồ án xử lý nước thải thủy sản án xử lý nước thải thủy sản lý nước thải thủy sảnc thải thủy sảni thủy sảny sải thủy sảnn Nguyên liệu (tôm, thịt chín ướp lạnh) Rửa Nước thải Loại bỏ tạp chất SS : 150 – 250 mg/L COD : 336 – 1000 mg/L Ntc : 42 – 127 mg/L Ptc : 37 – 125 mg/L Luộc sơ lại Đóng vào hộp Cho nước muối vào Ghép mí hộp Khử trùng Để nguội Dán nhãn Đóng gói Bảo quản Quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm đóng hộp công ty Seaspimex (Nguồn Phan Thu Nga – luận văn cao học 1997) -3- Đồ án xử lý nước thải thủy sản án xử lý nước thải thủy sản lý nước thải thủy sảnc thải thủy sảni thủy sảny sải thủy sảnn II Nước thải trình chế biến thủy sản: Nước thải công ty máy chế biến đông lạnh phần lớn nước thải trình sản xuất bao gồm nước rửa nguyên liệu, bán thành phẩm, nước sử dụng cho vệ sinh nhà xưởng, thiết bị, dụng cụ chế biến, nước vệ sinh cho công nhân Lượng nước thải nguồn gây ô nhiễm nước thải sản xuất Nước thải chế biến thuỷ sản có hàm lượng chất ô nhiễm cao không xử lý gây ô nhiễm nguồn nước mặt nước ngầm khu vực Đối với nước ngầm tầng nông, nước thải chế biến thuỷ sản thấm xuống đất gây ô nhiễm nước ngầm Các nguồn nước ngầm nhiễm chất hữu cơ, dinh dưỡng vi trùng khó xử lý thành nước cung cấp cho sinh hoạt Đối với nguồn nước mặt, chất ô nhiễm có nước thải chế biến thuỷ sản làm suy thoái chất lượng nước, tác động xấu đến môi trường thủy sinh vật, cụ thể sau: Các chất hữu Các chất hữu chứa nước thải chế biến thuỷ sản chủ yếu dễ bị phân hủy Trong nước thải chứa chất cacbonhydrat, protein, chất béo xả vào nguồn nước làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan nước vi sinh vật sử dụng ôxy hòa tan để phân hủy chất hữu Nồng độ oxy hòa tan 50% bão hòa có khả gây ảnh hưởng tới phát triển tôm, cá Oxy hòa tan giảm không gây suy thoái tài nguyên thủy sản mà làm giảm khả tự làm nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp Chất rắn lơ lửng Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục có màu, hạn chế độ sâu tầng nước ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới trình quang hợp tảo, rong rêu Chất rắn lơ lửng tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinh đồng thời gây tác hại mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn nước) gây bồi lắng lòng sông, cản trở lưu thông nước tàu bè… Chất dinh dưỡng (N, P) Nồng độ chất nitơ, photpho cao gây tượng phát triển bùng nổ loài tảo, đến mức độ giới hạn tảo bị chết phân hủy gây nên tượng -4- Đồ án xử lý nước thải thủy sản án xử lý nước thải thủy sản lý nước thải thủy sảnc thải thủy sảni thủy sảny sải thủy sảnn thiếu oxy Nếu nồng độ oxy giảm tới gây tượng thủy vực chết ảnh hưởng tới chất lượng nước thủy vực Ngoài ra, loài tảo mặt nước tạo thành lớp màng khiến cho bên ánh sáng Quá trình quang hợp thực vật tầng bị ngưng trệ Tất tượng gây tác động xấu tới chất lượng nước, ảnh hưởng tới hệ thuỷ sinh, nghề nuôi trồng thuỷ sản, du lịch cấp nước Amonia độc cho tôm, cá dù nồng độ nhỏ Nồng độ làm chết tôm, cá từ 1,2  mg/l Tiêu chuẩn chất lượng nước nuôi trồng thủy sản nhiều quốc gia yêu cầu nồng độ Amonia không vượt 1mg/l Vi sinh vật Các vi sinh vật đặc biệt vi khuẩn gây bệnh trứng giun sán nguồn nước nguồn ô nhiễm đặc biệt Con người trực tiếp sử dụng nguồn nước nhiễm bẩn hay qua nhân tố lây bệnh truyền dẫn bệnh dịch cho người bệnh lỵ, thương hàn, bại liệt, nhiễm khuẩn đường tiết niệu, tiêu chảy cấp tính -5- Đồ án xử lý nước thải thủy sản án xử lý nước thải thủy sản lý nước thải thủy sảnc thải thủy sảni thủy sảny sải thủy sảnn Phần hai TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI I Phương pháp học: Phương pháp xử lý học (hay gọi xử lý vật lý – xử lý bậc một) phương pháp xử lý nước thải phổ biến hầu hết loại nước thải Thực chất loại bỏ khỏi nước thải chất phân tán thô, chất vô (cát, sạn, sỏi, …), chất lơ lửng lắng cách gạn lọc, lắng, lọc, … Những công trình xử lý học bao gồm : I.1 Song chắn rác Song chắn rác nhằm chắn giữ cặn bẩn có kích thước lớn (> 5mm) hay dạng sợi: giấy, rau cỏ, rác … gọi chung rác Rác chuyển tới máy nghiền để nghiền nhỏ, sau chuyển tới bể phân huỷ cặn (bể mêtan) Đối với tạp chất < mm thường dùng lưới chắn rác Cấu tạo chắn rác gồm kim loại tiết diện hình chữ nhật, hình tròn bầu dục … Theo đặc điểm cấu tạo, song chắn rác chia làm loại di động cố định, theo phương pháp lấy rác phân loại thành loại thủ công giới Song chắn rác đặt nghiêng góc 60 – 90 theo hướng dòng chảy I.2 Bể lắng cát Bể lắng cát dùng để tách chất bẩn vô có trọng lượng riêng lớn nhiều so với trọng lượng riêng nước xỉ than, cát … khỏi nước thải Cát từ bể lắng cát đưa phơi khô sân phơi cát khô thường sử dụng lại cho mục đích xây dựng Theo đặc tính chuyển động nước, bể lắng cát phân biệt thành : bể lắng cát ngang nước chảy thẳng, chảy vòng ; bể lắng cát đứng nước dâng từ lên, bể lắng cát nước chảy xoắn ốc (tiếp tuyến thoáng gió) I.3 Bể lắng Bể lắng dùng để tách chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn trọng lượng riêng nước Chất lơ lửng nặng từ từ lắng xuống đáy, chất lơ lửng nhẹ lên mặt nước tiếp tục theo dòng nước đến công trình xử lý -6- Đồ án xử lý nước thải thủy sản án xử lý nước thải thủy sản lý nước thải thủy sảnc thải thủy sảni thủy sảny sải thủy sảnn Dùng thiết bị thu gom vận chuyển chất bẩn lắng (ta gọi cặn ) tới công trình xử lý cặn  Dựa vào chức , vị trí chia bể lắng thành loại : bể lắng đợt trước công trình xử lý sinh học bể lắng đợt sau công trình xử lý sinh học  Dựa vào nguyên tắc hoạt động, người ta chia loại bể lắng : bể lắng hoạt động gián đoạn bể lắng hoạt động liên tục  Dựa vào cấu tạo chia bể lắng thành loại sau : bể lắng đứng , bể lắng ngang , bể lắng ly tâm, bể lắng nghiêng, bể lắng xoáy, bể lắng Số lượng cặn tách khỏi nước thải bể lắng phụ thuộc vào nồng độ nhiễm bẩn ban đầu, đặc tính riêng cặn thời gian nước lưu bể I.3.1 Bể lắng đứng Bể lắng đứng có dạng hình tròn hình chữ nhật mặt Bể lắng đứng thường dùng cho trạm xử lý có công suất 20.000 m 3/ngàêm Đường kính bể không vượt lần chiều sâu công tác lên đến 10m Nước thải dẫn vào ống trung tâm chuyển động từ lên theo phương thẳng đứng Vận tốc dòng nước chuyển động lên phải nhỏ vận tốc hạt lắng Nước tập trung vào máng thu phía Cặn lắng chứa phần hình nón chóp cụt phía I.3.2 Bể lắng ngang Bể lắng ngang có hình dạng chữ nhật mặt bằng, tỷ lệ chiều rộng chiều dài không nhỏ ¼ chiều sâu đến 4m Bể lắng ngang dùng cho trạm xử lý có công suất lớn 15.000 m3/ ngàêm Trong bể lắng nước thải chuyển động theo phương ngang từ đầu bể đến cuối bể dẫn tới công trình xử lý tiếp theo, vận tốc dòng chảy vùng công tác bể không vượt 40 mm/s Bể lắng ngang có hố thu cặn đầu bể nước thu vào máng cuối bể I.3.3 Bể lắng ly tâm Bể lắng ly tâm có dạng hình tròn mặt bằng, đường kính bể từ 16 đến 40 m (có trưòng hợp tới 60m), chiều cao làm việc 1/6 – 1/10 đường kính bể Bể lắng ly tâm dùng cho trạm xử lý có công suất lớn 20.000 m 3/ngđ Trong bể lắng nước chảy từ trung tâm quanh thành bể Cặn lắng dồn vào hố thu cặn xây dựng trung tâm đáy bể hệ thống cào gom cặn phần dàn quay -7- Đồ án xử lý nước thải thủy sản án xử lý nước thải thủy sản lý nước thải thủy sảnc thải thủy sảni thủy sảny sải thủy sảnn hợp với trục góc 45 Đáy bể thường thiết kế với độ dốc i = 0,02 – 0,05 Dàn quay với tốc độ 2-3 vòng Nước thu vào máng đặt dọc theo thành bể phía I.3.4 Bể lắng Bể lắng bể chứa đứng có buồng keo tụ bên Nước thải theo máng dẫn chảy vào ống trung tâm Do độ chênh mực nước máng dẫn bể mà nước xối vào bể không khí theo Như việc làm thoáng tự nhiên Quá trình keo tụ oxy hóa thực buồng keo tụ Từ nước thải chuyển qua vùng lắng qua lớp vật chất lơ lửng, tạo nên trình lắng, cặn thải tán sắc khó rơi lắng giữ lại Nước lắng tràn vào máng thu chu vi bể dẫn I.3.5 Bể lắng tầng mỏng Bể lắng tầng mỏng bể chứa kín hở Cũng loại bể lắng khác, có phận phân phối thu nước, phần lắng chứa cặn Cấu tạo phần lắng gồm nhiều mỏng xếp cạnh với chiều cao  0,15m Các mỏng phẳng, lượn sóng dàn ống, … I.4 Bể vớt dầu mỡ Bể vớt dầu mỡ thường áp dụng xử lý nước thải nước thải công nghiệp có chứa dầu mỡ, chất nhẹ nước dạng chất khác Đối với thải sinh hoạt hàm lượng dầu mỡ chất không cao nên thực việc tách chúng bể lắng đợt nhờ gạt thu hồi dầu mỡ, chất bề mặt I.5 Bể lọc Bể lọc nhằm tách chất trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ cách cho nước thải qua lớp lọc đặc biệt qua lớp vật liệu lọc Bể sử dụng chủ yếu cho số loại nước thải công nghiệp Quá trình phân riêng thực nhờ vách ngăn xốp, cho nước qua giữ pha phân tán lại Quá trình diễn tác dụng áp suất cột nước Hiệu Phương pháp xử lý học : Có thể loại bỏ đến 60% tạp chất không hoà tan có nước thải giảm BOD đến 30% Để tăng hiệu suất công tác công trình xử lý học dùng biện pháp làm thoáng sơ bộ, thoáng gió đông tụ sinh học, hiệu xử lý đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng 40-50 % theo BOD -8- Đồ án xử lý nước thải thủy sản án xử lý nước thải thủy sản lý nước thải thủy sảnc thải thủy sảni thủy sảny sải thủy sảnn Trong soá công trình xử lý học kể đến bể tự hoại, bể lắng hai vỏ, bể lắng có ngăn phân huỷ công trình vừa để lắng vừa để phân huỷ cặn lắng II Phương pháp hóa lý: Bản chất trình xử lý nước thải phương pháp hoá lý áp dụng trình vật lý hoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng để gây tác động với tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành chất khác dạng cặn chất hoà tan không độc hại gây ô nhiễm môi trường Giai đoạn xử lý hoá lý giai đoạn xử lý độc lập xử lý với phương pháp học, hoá học, sinh học công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh Những phương pháp hoá lý thường áp dụng để xử lý nước thải : keo tụ, đông tụ, tuyển nổi, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngược siêu lọc … II.1 Phương pháp keo tụ đông tụ Quá trình lắng tách hạt rắn huyền phù tách chất gây nhiễm bẩn dạng keo hoà tan chúng hạt rắn có kích thước nhỏ Để tách hạt rắn cách có hiệu phương pháp lắng, cần tăng kích thước chúng nhờ tác động tương hổ hạt phân tán liên kết thành tập hợp hạt, nhằm tăng vận tốc lắng chúng Việc khử hạt keo rắn lắng trọng lượng đòi hỏi trước hết cần trung hoà điện tích chúng, thứ đến liên kết chúng với Quá trình trung hoà điện tích thường gọi trình đông tụ (coagulation), trình tạo thành lớn từ hạt nhỏ gọi trình keo tụ (flocculation) II.2.1 Phương pháp keo tụ Keo tụ trình kết hợp hạt lơ lửng cho chất cao phân tử vào nước Khác với trình đông tụ, keo tụ kết hợp diễn không tiếp xúc trực tiếp mà tương tác lẫn phân tử chất keo tụ bị hấp phụ hạt lơ lửng Sự keo tụ tiến hành nhằm thúc đẩy trình tạo hydroxyt nhôm sắt với mục đích tăng vận tốc lắng chúng Việc sử dụng chất keo tụ cho phép giảm chất đông tụ, giảm thời gian đông tụ tăng vận tốc lắng Cơ chế làm việc chất keo tụ dựa tượng sau : hấp phụ phân tử chất keo bề mặt hạt keo, tạo thành mạng lưới phân tử chất keo tụ Sự dính lại -9- Đồ án xử lý nước thải thủy sản án xử lý nước thải thủy sản lý nước thải thủy sảnc thải thủy sảni thủy sảny sải thủy sảnn hạt keo lực đẩy Vanderwalls Dưới tác động chất keo tụ hạt keo tạo thành cấu trúc chiều, có khả tách nhanh hoàn toàn khỏi nước Chất keo tụ thường dùng hợp chất tự nhiên tổng hợp chất keo tự nhiên tinh bột , ete , xenlulozơ , dectrin (C 6H10O5)n dioxyt silic hoạt tính (xSiO2.yH2O) II.2.2 Phương pháp đông tụ Quá trình thuỷ phân chất đông tụ tạo thành keo xảy theo giai đoạn sau : Me3+ + HOH  Me(OH)2+ + H+ Me(OH)2+ + HOH  Me(OH)+ + H+ Me(OH)+  Me(OH)3 + H+ Me(OH)3 + H+ Me3+ + + HOH 3HOH  Chaát đông tụ thường dùng muối nhôm, sắt hoặc hỗn hợp chúng Việc chọn chất đông tụ phụ thuộc vào thành phần, tính chất hoá lý, giá thành, nồng độ tạp chất nước, pH Các muối nhôm dùng làm chất đông tụ: Al 2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al(OH)2Cl, Kal(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O Thường sunfat nhôm làm chất đông tụ hoạt động hiệu pH = – 7.5 , tan tốt nước, sử dụng dạng khô dạng dung dịch 50% giá thành tương đối rẽ Các muối sắt dùng làm chất đông tụ : Fe(SO 3).2H2O , Fe(SO4)3.3H2O , FeSO4.7H2O vaø FeCl3 Hiệu lắng cao sử dụng dạng khô hay dung dịch 10 15% II.2 Tuyển Tuyển trình dính bám phân tử hạt chất bẩn bề mặt phân chia hai pha : khí – nước hình thành hỗn hợp “hạt rắn – bọt khí” lên mặt nước sau loại bỏ Phương pháp tuyển thường sử dụng để tách tạp chất (ở dạng rắn lỏng) phân tán không tan, tự lắng khỏi pha lỏng Trong xử lý nước thải, tuyển thường sử dụng để khử chất lơ lửng làm đặc bùn sinh học Ưu điểm phương pháp so với phương pháp lắng khử hoàn toàn hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm, thời gian ngắn Khi hạt lên bề mặt, chúng thu gom phận vớt bọt - 10 -