1. Đặt vấn đề.
Nguồn gốc mọi sự biến đổi về môi trường sống đang xảy ra hiện nay trên thế giới cũng
như ở nước ta là các hoạt động kinh tế, phát triển của xã hội loài người. Các hoạt động
này, một mặt làm cải thiện chất lượng cuộc sống của con người, mặt khác lại tạo ra hàng
loạt khan hiếm, cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên, gây ô nhiễm, suy thoái môi trường
khắp mọi nơi trên thế giới. Vì vậy, bảo vệ môi trường trở thành vấn đề toàn cầu, là quốc
sách của hầu hết các nước trên thế giới.
Là một quốc gia ven biển với diện tích vùng biển rộng gấp ba diện tích đất liền, chứa
đựng nhiều tài nguyên và nguồn lợi phong phú. Việt Nam dựa vào tiềm năng như vậy để
phát triển kinh tế biển; kéo theo đó là sự phát triển của ngành chế biến thủy sản.
Do đặc điểm công nghệ của ngành, ngành chế biến thuỷ sản đã thải ra môi trường một
lượng lớn nước thải cùng với các chất thải rắn và khí thải, gây ô nhiễm đến các nguồn
nước và gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe của cộng đồng xung quanh. Vì
vậy, vấn đề ô nhiễm của các công ty chế thủy sản đang là mối quan tâm hàng đầu của các
nhà quản lý môi trườngệc nghiên cứu xử lý nước thải cho ngành chế biến thuỷ sản,
cũng như các ngành công nghiệp khác đang là một yêu cầu cấp thiết đặt ra không chỉ đối
với những nhà làm công tác bảo vệ môi trường mà còn cho tất cả mọi người chúng ta. Để
khắc phục vấn đề ô nhiễm của nước thải ngành chế biến thủy sản, đồ án này sẽ trình bày
phương pháp xử lý phù hợp về mặt kỹ thuật và kinh tế để xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn
cho phép. Đồ án công nghệ môi trường này tập chung nghiên cứu: Thiết kế hệ thống xử
lý nước thải của ngành chế biến thủy sản đạt tiêu chuẩn cột B, QCVN 11:2008/ BTNMT.
2ội dung của đồ án gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan về ngành chế biến thủy sản và đặc trưng dòng thải của
ngành chế biến thủy sản
Chương 2: Tổng quan về các phương pháp xử lý chất thải và đề xuất công nghệ xử
lý nước thải ngành chế biến thủy sản.
Chương 3: Phân tích lựa chọn sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải ngành chế
biến thủy sản
Chương 4: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý.
Tổng kết.
quốc đã có 570 cơ sở chế biến thủy sản với quy mô công nghiệp và hàng nghìn cơ sở chế
biến gia công nhỏ lẻ, thủ công hộ gia đình với công suất chế biến khoảng 2,5 triệu tấn sản
phẩm/ năm.
Sự phát triển mạnh mẽ về số lượng và quy mô sản xuất đã ảnh hưởng, tác động xấu đến
môi trường và đời sống người dân xung quanh các cơ sở chế biến thủy sản. Sản xuất càng
phát triển tự phát, thiếu chiều sâu thì áp lực về vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng cao,
đòi hỏi trách nhiệm đối với vấn đề bảo vệ môi trường của nhà sản xuất, nhà quản lý ngày
càng lớn.
Trong quá trình sản xuất, hàng năm, chế biến thủy sản sử dụng khoảng 4 triệu tấn nguyên
liệu, hàng chục m 3 nước và hàng nghìn tấn hóa chất tẩy rửa, khử trùng, môi chất lạnh,...
tạo ra khối lượng chất thải rất lớn, đặc biệt là nước thải hữu cơ.
Quy trình công nghệ chế biến thủy sản ở nước ta hiện nay chủ yếu tạo ra các sản phẩm
như đông lạnh, đồ hộp, sấy khô, nước mắm..
1. Công nghệ sản xuất và đặc trưng dòng thải của ngành chế biến thủy sản
1.2 Nguyên liệu
Nguồn nguyên liệu phục vụ cho quá trình chế biến là các loại thủy hải sản như cá, tôm,
mực, bạch tuộc.. được đánh bắt trực tiếp từ biển hoặc do người dân nuôi .Các nguyên liệu
hải sản cần phải tươi sống và đảm bảo chất lượng.
1.2 Năng lượng
Năng lượng sử dụng chính trong chế biến thuỷ sản là điện cung cấp cho hệ thống máy
lạnh cấp đông bảo quản sản phẩm. Ngoài ra, than và dầu được sử dụng để đốt lò hơi cấp
nhiệt cho một số khâu chế biến. Một số doanh nghiệp có
dây truyền chế biến các sản phẩm từ thuỷ sản sử dụng khí gas để sấy, nướng sản phẩm.
Ngoài ra còn có nước để rửa nguyên liệu, và hóa chất khử trùng là chlorine.
1.2 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất
* Đối với các sản phẩm đông lạnh
Nước thải, rác thải
Nước thải,
Nước thải,
Rác thải
Nhập liệu
Đóng gói
Cấp đông
Xếp khay
Rửa
Sơ chế
Phân loại
Trữ đông
Điện, nước
Điện,nước
chlorine
Điện, nước
Điện
Điện, plastic
Điện
Điện Bảo quản
Điện, nước
Quy trình chế biến cá đông lạnh:
Thuyết minh quy trình:
Quy trình chế biến cá đông lạnh gồm các công đoạn chính sau:
- Công đoạn nhập liệu : Chủ yếu dung nước đá để ướp sản phẩm ban đầu, để bảo quản
sản phẩm và dùngng nước để vệ sinh. Điện năng được sử dụng cho máy bơm nước.
1.2 Đặc trưng chất thải
Ngành chế biến thủy sản tác động đến môi trường với các đặc trưng chất thải cơ bản như
nước thải, chất thải rắn, khí thải, và phát sinh mùi...
Nước thải
Nguồn phát sinh nước thải của ngành gồm nước thải sản xuất, nước thải sinh hoạt.
- Nước thải sản xuất: sinh ra trong quá trình chế biến và nước vệ sinh nhà xưởng, máy
móc, thiết bị,..ác khâu chế biến tạo ra nhiều nước thải là nhập nguyên liệu, sơ chế
nguyên liệu, khâu rửa và chế biến.
Thành phần nước thải có chứa các chất hữu cơ có nguồn gốc từ động vật và có thành
phần chủ yếu là protein và các chất béo, các chất rắn lơ lửng, các chất cặn bã, vi sinh vật
và dầu mỡ. Lưu lượng và thành phần nước thải chế biến thủy sản rất khác nhau giữa các
nhà máy tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu sử dụng, và thành phần các chất sử dụng trong
chế biến (các chất tẩy rửa, phụ gia...).
- Nước thải sinh hoạt: Sinh ra tại các khu vực vệ sinh và nhà ăn. Thành phần nước thải có
chứa các cặn bã, các chất rắn lơ lửng, dầu mỡ, các chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặt ,
các chất dinh dưỡng và vi sinh vật.
Chất thải rắn
Trong ngành chế biến thủy sản, nguồn phát sinh chất thải rắn bao gồm từ quá trình
sản xuất và hoạt động sinh hoạt của cán bộ công nhân viên.
- Hoạt động sinh hoạt: Bao gồm túi nilon, bao vỏ đựng thức ăn, chai lọ, thức ăn
thừa...ác được thu gom và đưa đi xử lý định kỳ.
- Trong hoạt động sản xuất: Chất thải rắn được phát sinh từ các khâu như khâu sơ chế
nguyên liệu, khâu chế biến, đóng gói, ... tồn tại dưới dạng vụn thừa: tạp chất, đầu, đuôi,
xương vẩy, nội tạng của tôm, cá.... Phần lớn các chất này được tận dụng lại để chế biến
thành các loại thức ăn gia súc. Tuy nhiên, vẫn còn xót lại một lượng chất thải rắn trôi theo
dòng nước thải do quá trình làm vệ sinh nhà xưởng không kỹ, lượng chất thải này có thể
là nguôn gây ô nhiễm không khí bổ sung do mùi từ chúng bốc lên, gây khó chịu và ảnh
hưởng đến sức khỏe của công nhân trong công ty và cư dân ở khu vực lân cận
Bảng:Lượng chất thải rắn trong quá trình chế biến thủy hải sản (Nguồn: WHO, 1993).
Tỷ lệ phế liệu và chất thải rắn phụ thuộc vào mùa vụ khai thác hải sản, mặt hàng sản xuất
và vào loài cũng như chất lượng nguyên liệu ...(lúc mùa cá rộ thì sản xuất nhiều nên phế
thải nhiều nhưng hết vụ cá chế biến ít dẫn đến chất thải ít, nguyên liệu it thì càng ít phế
thải)... điều này đã gây hiện tượng lúc quá nhiều chất thải, lúc lại rất ít và đó cũng là khó
khăn cho các nhà quản lý xí nghiệp khi muốn xây dựng cho riêng mình một hệ thống xử
lý chất thải có công xuất phù hợp.
Khí thải, bụi, mùi
Khí thải sinh ra từ các lò đốt (lò đốt dầu của lò hơi), máy phát điện có chứa các chất gây ô
nhiễm như: NO 2 , SO 2 , bụi với mức độ ô nhiễm dao động theo thời gian và mức độ vận
hành theo lò hơi.
STT Qúa trình chế biến Lượng chất thải
1 Đông lạnh( tấn phế thải/ tấn sản phẩm)
Tôm đông lạnh 0,
Cá đông lạnh 0,
Giáp xác đông lạnh 0,5 – 0,
2 Nước mắm ( tấn chất thải/ 1000 lít nước mắm) 0,
3 Hàng khô: ( tấn phế thải/ tấn nguyên liệu)
Tôm khô 0,
Cá khô 0,
Mực ống khô 0,
4 Đồ hộp ( tấn phế thải/ tấn sản phẩm) 1,
chất dinh dưỡng cao vì trong đó có carbonhydrate, protein, lipid là các chất dễ bị vi sinh
vật phân hủy, dầu, photphat, nitrat, mẩu vụn thịt xương nguyên liệu chế biến, máu chất
béo, các chất hòa tan từ nội tạng tôm, cá, cũng như chất tẩy rửa và các tác nhân làm sạc
khác dùng trong quá trình chế biến và vệ sinh, khử trùng.
Hàm lượng chất rắn lơ lững ( SS) dao động từ 200-1000 mg/l. Do trong nước thường
chứa các vụn thuỷ sản và các vụn này dễ lắng, ngoài ra còn chứa bùn, cát cuốn theo nước
khi rửa, sơ chế nguyên liệu và vệ sinh thiết bị, nhà xưởng nhà xưởng.
Mùi: Trong nước thải thường chứa nhiều mảnh vụn thịt và ruột của các loại thủy sản,
các mảnh vụn này thường dễ lắng và dễ phân hủy gây nên các mùi hôi tanh.
Mùi hôi còn do các loại khí, sản phẩm của quá trình phân hủy kị khí không hoàn toàn của
các hợp chất protid và axit béo khác trong nước thải sinh ra các hợp chất mecaptanes,
H 2 S, ..à mùi NH 3 sinh ra từ mùi nguyên liệu thủy sản hoặc do sự thất thoát từ các máy
nén khí của các thiết bị đông lạnh, mùi khí Cl 2 từ quá trình khử trùng.
Độ màu: Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, máu của động vật thủy sản trong
quá trình chế biến, hoặc do các sản phẩm được tao ra từ các quá trình phân hủy các chất
hữu cơ.
Các vi trùng gây bệnh: Trong nước thải có chứa nhiều loại vi sinh vật gây bênh như vi
khuẩn, virus, giun sán..úng sống ký sinh trong các vật chủ, được thể hiện theo chỉ số
Nhận xét chung: Nước thải chế biến thủy sản có tải lượng các chất ô nhiễm ( COD, BOD)
lớn, khi thải vào nước sông ngòi kênh rạch sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn tiếp nhận,
phá hủy hệ sinh thái, ảnh hưởng đến cộng đồng. Hàm lượng Nito, Photpho trong nước cao
gây phú dưỡng nguồn tiếp nhận làm nước có màu và mùi khó chịu đặc biệt là lượng oxy
hoà tan trong nước giảm mạnh gây ảnh hưởng đến sự sống và phát triển của hệ thủy sinh
trong nước.
Vì vậy việc nghiên cứu áp dụng và đư ra các giải pháp công nghệ để xử lý nước thải là
vấn đề cấp bách mà chúng ta cần thực hiện.
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH CHẾ BIẾN
THỦY SẢN
Do đặc thù công ngành chế biến thủy sản, nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao vì
trong đó có protein, dầu, chất rắn lơ lửng và chứa lượng Phophat và Nitrat. Dòng thải từ
chế biến thủy sản còn chứa những mẩu thịt, xương nguyên liệu, máu, chất béo, các chất
hòa tan từ nội tạng cũng như những chất tẩy rửa và các tác nhân làm sạch khác trong đó
có nhiều hợp chất khó phân hủy.
Lựa chọn phương pháp xử lý phụ thuộc vào nhiều yếu tố quy chuẩn/tiêu chuẩn đầu ra,
thành phần, lưu lượng của nước thải, và giá thành xử lý. Công nghệ xử lý nước thải chế
biến thủy sản có thể áp dụng các phương pháp xử lý sau:
+ Cơ học như: sàng, lọc, lắng để tách các tạp chất thô như cặn bẩn, xơ sợi, rác...
+ Hóa lý như trung hòa các dòng thải có tính kiềm, axit cao; đông keo tụ để khử màu, các
tạp chất lơ lửng và các chất khó phân hủy sinh học; phương pháp oxi hóa, hấp phụ.
+ Sinh học để xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học.
Trong các phương pháp trên ta chọn phương pháp sinh học là phương pháp chính, vì
thành phần chủ yếu trong nước thải ngành chế biến thủy sản là chất hữu cơ. Công trình xử
lý sinh học thường đặt sau công trình xử lý cơ học và hóa lý.
2 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học.
Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học thường thực hiện trong các công trình và thiết
bị như song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ...Đây là các thiết bị công trình xử lý sơ
bộ nhằm loại bỏ các tạp chất phân tán thô nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát nước và các
công trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định.
2.1 Song chắn rác:
Song chắn rác đặt trước công trình làm sạch nước thải để loại bỏ tạp chất có trong nước
thải (thịt vụn, đầu, xương cá ) nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử
lý nước thải hoạt động ổn định.
+ Bể điều hòa lưu lượng.
+ Bể điều hòa nồng độ.
+ Bể điều hòa cả nồng độ và lưu lượng.
Hiệu quả xử lý của phương pháp cơ học:
Có thể loại bỏ được đến 60% tạp chất không tan trong nước thải và giảm BOD đến 30%.
Để tăng hiệu suất làm việc của các công trình xử lý cơ học có thể dùng biện pháp làm
thoáng sơ bộ, hiệu quả xử lý có thể đạt 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 40-50% theo
BOD.
2.1 Bể vớt dầu mỡ
Nước thải chứa dầu mỡ có khối lượng riêng nhỏ hơn nước. Đó là những chất nổi, chúng
sẽ gây ảnh hưởng xấu tới các công trình thoát nước (mạng lưới và các công trình xử lý).
Vì vậy, phải thu hồi những chất này trước khi xả vào hệ thống thoát nước sinh hoạt và
sản xuất. Các chất mỡ sẽ bít kín lỗ hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong bể lọc sinh học...
và chúng sẽ phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính trong bể aeroten, gây khó khăn trong quá trình
lên enzim cặn...
Theo tiêu chuẩn dòng thải, không cho phép xả nước thải chứa dầu mỡ vào nguồn tiếp
nhận nước vì chúng sẽ tạo thành một lớp váng mỏng phủ lên diện tích mặt nước khá lớn,
gây khó khăn cho quá trình hấp thụ oxy của không khí vào nước, làm cho quá trình tự làm
sạch của nguồn nước bị cản trở. Mặt khác, dầu mỡ trong nước thải là một nguyên liệu có
thể chế biến và dùng lại trong sản xuất và công nghệ.
Vì vậy, nước thải có hàm lượng dầu mỡ cao (như nước thải các nhà ăn, xưởng chế biến
thức ăn, xí nghiệp chế biến thực phẩm, chế biến thủy sản...) trước khi xử lý phải cho qua
bể tách dầu mỡ.
2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học, hóa lý
Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp này là áp dụng các quá trình
vật lý và hóa học để loại bớt các chất ô nhiễm mà không thể dùng quá trình lắng ra khỏi
nước thải. Những phương pháp hóa học và hóa lý thường được áp dụng để xử lý nước
thải là: phương pháp trung hòa, phương pháp keo tụ tạo bông, phương pháp oxi hóa khử,
phương pháp tuyển nổi, phương pháp hấp phụ, phương pháp trao đổi ion.
2.2 phương pháp hóa học.
2.2.1. Phương pháp trung hòa, điều chỉnh pH.
Trung hòa các dòng nước thải có chứa axit hoặc kiềm. Giá trị pH của nước thải ngành chế
biến thủy sản dao động trong khoảng rộng, mặt khác các quá trình xử lý hóa lý và sinh
học đều đòi hỏi một giá trị pH nhất định để đạt được hiệu suất xử lý tối ưu. Do đó trước
khi đưa sang thiết bị xử lý, dòng thải cần được điều chỉnh pH tới giá trị thích
hợp(6,5÷8,5). Trung hòa có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:
- Trộn lẫn dòng thải có tính axit với dòng thải có tính kiềm
- Sử dụng các tác nhân hóa học như H 2 SO 4 , HCl, NaOH, CO 2.
- Lọc nước thải axit bằng cách lọc qua vật liệu có tác dụng trung hòa
- Trung hòa bằng các khí axit
→ Điều chỉnh pH thường kết hợp thực hiện ở bể điều hòa hay bể chứa nước thải.
2.2.1 Phương pháp Oxy hóa-khử.
Phương pháp này sử dụng các chất oxi hóa như Cl ở dạng khí và dạng hóa lỏng để oxi hóa
các chất độc hại trong nước thải thành các chất ít độc hơn và tách ra khỏi nước. Quá trình
này tiêu tốn một lượng lớn các tác nhân hoá học, do đó quá trình oxi hoá chỉ dùng được
trong những trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước thải không thể
tách bằng các phương pháp khác.
2.2.1 Khử trùng
Khử trùng là khâu cuối trong dây chuyền công nghệ để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh
trước khi xả ra nguồn yêu cầu chất lượng cao hoặc khi cần thiết sử dụng lại nước thải.
Các phương pháp thường sử dụng là: chlorine, chlorine dioxide, bromide chlorine,
ozone...
2.2 Phương pháp hóa lý
+ Các muối nhôm gồm có: Al 2 (SO 4 ) 3 .18H 2 O, NH 4 Al(SO 4 ) 2 .12H 2 O, NaAlO 2 ... Trong đó
sử dụng rộng rãi nhất là Al 2 (SO 4 ) 3 vì Al 2 (SO 4 ) 3 hòa tan tốt trong nước, chi phí thấp, hoạt
động có hiệu quả cao trong khoảng pH = 5- 7,5.
+ Các muối sắt gồm có: Fe 2 (SO 4 ) 3 .2H 2 O, Fe 2 (SO 4 ) 3 .3H 2 O, FeSO 4 .7H 2 O và FeCl 3.
2.2.2 Phương pháp hấp phụ.
Phương pháp hấp phụ thường được dùng để xử lý các chất không có khả năng phân hủy
sinh học và các chất hữu cơ không hoặc khó có khả năng phân hủy sinh học. Các chất hấp
phụ thường dùng như than hoạt tính, than nâu, bentonit (đất sét biến tính)... Trong đó,
than hoạt tính là chất hấp phụ được sử dụng rộng rãi và có hiệu quả, nó có bề mặt riêng
lớn (400 - 1500m 2 /g). Tuy nhiên, thời gian và tốc độ hấp phụ phụ thuộc vào nồng độ, bản
chất, cấu trúc của chất tan, phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, loại chất hấp phụ và chất cần
hấp phụ.
Nhược điểm của việc dùng than hoạt tính là giá thành cao và khó lắng nếu là than bột, vì
vậy nên dùng kết hợp than với các chất tạo bông và keo tụ. Có thể tái sinh để sử dụng lại
than hoạt tính bằng cách nung nóng trong điều kiện yếm khí.
2 Xử lý nước thải chế biến thủy sản bằng phương pháp sinh học
Xử lý sinh học là quá trình xử lý nước thải chính. Phương pháp này dựa trên cơ sở hoạt
động phân hủy chất hữu cơ có trong nước thải của các vi sinh vật. Các vi sinh vật sử dụng
chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng để xây dựng
tế bào, sinh trưởng và sinh sản. Phương pháp sinh học có thể xử lý hoàn toàn các chất hữu
cơ có khả năng phân hủy sinh học trong nước thải.
Quá trình sinh học gồm các bước:
1. Chuyển các hợp chất có nguồn gốc cacbon ở dạng keo và dạng hòa tan thành thể
khí và các vỏ tế bào vi sinh.
2. Tạo ra các bông cặn sinh học gồm các tế bào vi sinh vật và các chất keo vô cơ
trong nước thải.
3. Loại các bông cặn sinh học ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng trọng lực.
Các phương pháp xử lý sinh học là: Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí và phương pháp
xử lý sinh học yếm khí.
2.3 Phương pháp xử lý hiếu khí:
Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí cáo thể xảy ra ở điều kiện tự
nhiên hoặc nhân tạo. trong điều kiện tự nhiên, quá trình diễn ra với hiệu suất thấp và chậm
hơn so với quá trình xử lý trong điều kiện nhân tạo.
Phương pháp này thường áp dụng với những loại chất thải có hàm lượng COD = 500-
2000 mg/l.
Nguyên tắc xử lý: Phương pháp này lợi dụng khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ của
vi sinh vật hiếu khí. Do đó trong điều kiện xử lý nhân tạo, để nâng cao hiệu suất xử lý
người ta bổ sung liên tục oxi và duy trì nhiệt độ trong khoảng 20-40 0 C. Có nhiều phương
pháp xử lý hiếu khí như: bể aerotank, lọc sinh học, mương oxy hóa,...
Các yếu tố ảnh hưởng.
- Ảnh hưởng của độ oxy hòa tan (DO)
Quá trình xử lý hiếu khí đòi hỏi phải cấp đủ lượng oxy cho quá trình oxy hóa của vi sinh
vật. Lượng DO thích hợp 2-4 mg/l. Nhu cầu oxy cũng phụ thuộc rất lớn vào bản chất của
các chất ô nhiễm và được thể hiện qua hệ số oxy hóa (koxh) của mỗi đối tượng: kCOD =
0,68; kBOD = 1,45; kNhữucơ = 4,
- Ảnh hưởng của nhiệt độ: Mỗi vi sinh vật thích hợp với một dải nhiệt độ nhất định. Nước
thải có nhiệt độ T = 16 0 ÷ 37 0 C là phù hợp cho quá trình xử lý hiếu khí. Nhiệt độ tối ưu là
Topt = 20 0 ÷ 30 0 C.
+ Ảnh hưởng của pH
pH có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt lực của hệ enzim oxi hóa khử, và do đó ảnh hưởng rất
lớn đến quá trình oxy hóa. Nước thải đưa vào xử lý sinh học hiếu khí có pH = 5 ÷ 9 là phù
hợp, giá trị tối ưu là pHopt = 7÷ 8.
+ Hiệu quả xử lý cao và triệt để.
+ Tiết kiệm diện tích.
+ Chi phí xây dựng và chi phí vận hành lớn.
+ Không có khả năng thu hồi năng lượng.
+ Không chịu được những thay đổi đột ngột về tải trọng hữu cơ.
+ Tạo lượng bùn dư lớn.
2.3.1 Bể lọc sinh học
Nguyên lý hoạt động: Hệ thống lọc thường làm việc theo nguyên tắc ngược chiều.
nước thải được phân bố đều trên bề mặt và thấm qua lớp vật liệu đã cố định màng sinh
học, tại đây các chất hữu cơ bị giữu lại và được vi sinh vật hiếu khí phân hủy thành CO 2
và H 2 O. Oxy được cung cấp vào đáy thiết bị nhằm giúp quá trình oxi hóa được tốt hơn.
Màng sinh học chứa 3,75% chất khô có độ dày 50-700μ (độ dày tối ưu 150μ), lớp
màng chia làm 2 vùng:
- Vùng yếm khí
- Vùng hiếu khí
Vùng yếm khí càng nhỏ thì hiệu quả oxy hóa càng cao, thời gian lưu của màng thường
10÷ 14 ngày. Khi các tế bào vùng yếm khí chết đi, màng sẽ tách khỏi vật liệu lọc và cuốn
theo nước.
Vật liệu lọc sử dụng trong các bể lọc sinh học yêu cầu phải có diện tích bề mặt/Đơn vị
diện tích lớn như: Đá cục, than đá cục, cuội sỏi lớn, đá ong (kích thước 60 - 100mm) hoặc
sử dụng vật liệu lọc bằng nhựa PVC đúc sẵn.
Có thể chia bể lọc sinh học thành :
- Bể lọc sinh học có lớp vật liệu lọc không ngập trong nước (Lọc phun, lọc nhỏ giọt)
- Bể lọc sinh học có lớp vật liệu lọc ngập trong nước
Ưu nhược điểm của bể lọc sinh học
Lớp vật liệu lọc không ngập trong
nước
Lớp vật liệu lọc ngập trong nước
Ưu điểm:
- Tiết kiệm chi phí nhân công (giảm
việc trông coi)
- Tiết kiệm năng lượng (Có thể sử dụng
cách thông gió tự nhiên)
Ưu điểm:
- Đơn giản, chiếm ít diện tích dễ dàng
cho việc bao che công trình
- Đảm bảo mỹ quan, ít có khả năng sinh
mùi
- Không cần phải rửa lọc (Vì quần thể vi
sinh vật được cố định trên giá đỡ cho
phép chống lại sự thay đổi tải lượng của
nước thải)
- Dễ dàng trong vận hành, có khả năng
tự động hóa
Nhược điểm:
- Hiệu suất làm sạch nhỏ hơn bể lọc có
lớp vật liệu lọc ngập trong nước với
cùng một tải lượng khối
- Dễ bị tắc nghẽn
- Rất nhạy cảm với nhiệt độ (ảnh
hưởng trực tiếp tới quá trình sinh
trưởng và phát triển của hệ vi sinh vật
trong bể)
- Không khống chế được quá trình
thông khí, dễ sinh mùi
Nhược điểm:
-Làm tăng tổn thất tải lượng, giảm lượng
nước thu hồi
- Tiêu tốn năng lượng cho việc thông khí
nhân tạo
- Khí phun lên tạo nên dòng chuyển
động xoáy, làm giảm khả năng giữ
huyền phù |
