intTypePromotion=2
Array
(
    [0] => Array
        (
            [banner_id] => 141
            [banner_name] => KM2 - Tặng đến 100%
            [banner_picture] => 986_1568345559.jpg
            [banner_picture2] => 823_1568345559.jpg
            [banner_picture3] => 278_1568345559.jpg
            [banner_picture4] => 449_1568779935.jpg
            [banner_picture5] => 
            [banner_type] => 7
            [banner_link] => https://tailieu.vn/nang-cap-tai-khoan-vip.html
            [banner_status] => 1
            [banner_priority] => 0
            [banner_lastmodify] => 2019-09-18 11:12:45
            [banner_startdate] => 2019-09-13 00:00:00
            [banner_enddate] => 2019-09-13 23:59:59
            [banner_isauto_active] => 0
            [banner_timeautoactive] => 
            [user_username] => minhduy
        )

)

Đồ án công nghệ: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải của ngành chế biến thủy sản đạt tiêu chuẩn cột B, QCVN 11:2008/ BTNMT

Chia sẻ: Pham Tuyet | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:42

1
265
lượt xem
105
download

Đồ án công nghệ: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải của ngành chế biến thủy sản đạt tiêu chuẩn cột B, QCVN 11:2008/ BTNMT

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án công nghệ: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải của ngành chế biến thủy sản đạt tiêu chuẩn cột B, QCVN 11:2008/ BTNMT có kết cấu gồm 4 chương trình bày về tổng quan về ngành chế biến thủy sản và đặc trưng dòng thải của ngành chế biến thủy sản; tổng quan về các phương pháp xử lý chất thải và đề xuất công nghệ xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản; phân tích lựa chọn sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản; tính toán thiết kế hệ thống xử lý.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án công nghệ: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải của ngành chế biến thủy sản đạt tiêu chuẩn cột B, QCVN 11:2008/ BTNMT

  1. Đồ án công nghệ: xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản MỞ ĐẦU  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 trường.Việc 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.  Nhóm 1 Page 1
  2. Đồ án công nghệ: xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản 2.Nội 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. Nhóm 1 Page 2
  3. Đồ án công nghệ: xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản CHƯƠNG 1:  TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN VÀ ĐẶC  TRƯNG DÒNG THẢI CỦA NGÀNH 1.1 Tình hình sản xuất và phát triển của ngành chế  biến thủy sản trong những   năm gần đây Việt Nam là một quốc gia ven biển Đông Nam Á, có khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa, có  rất nhiều lợi thế để phát triển các hoạt động của ngành thủy sản. Là một quốc gia ven   biển với diện tích vùng biển rộng gấp ba lầ  diện tích đất liền,không kể  đến các co   sông không tên thì tổng chiều dài các con sông là 41 km. Theo thống kê của Bộ  thuỷ  sản thì hiện nay chúng ta có hơn 1.470.000 ha mặt nước   sông ngòi có thể dùng cho nuôi trồng thuỷ sản.Ngoài ra còn có khoảng 544.500.000 ha   ruộng trũng và khoảng 56.200.000 ha hồ có thể dùng để nuôi cá. Tính đến nay cả nước   xây dựng được 650 hồ, đập vừa và lớn, 5.300 hồ và đập nhỏ với dung tích xấp xỉ 12 tỉ  m3, đặc biệt chúng ta có nhiều hồ thiên nhiên và nhân tạo rất lớn như hồ Tây ( 10 – 14   triệu m3), hồ Thác Bà (3000 triệu m3), hồ Cấm Sơn (250 triệu m3).  Vị trí, địa lý và khí hậu đặc biệt đã tạo cho vùng biển Đông sự  đa dạng sinh học cao  so với các nước trên thế  giới, cả  về  cấu trúc thành phần loài, hệ  sinh thái và nguồn   gen. Cho đến nay, trong vùng biển này đã phát hiện được khoảng 11.000 loài sinh vật cư trú  trong hơn 20 kiểu hệ sinh thái điển hình. Trong đó có khoảng 6.000 loài động vật đáy,  2.038 loài cá, trên 100 loài cá kinh tế, hơn 300 loài san hô cứng, 653 loài rong biển, 657   loài động vật phù du, 537 loài thực vật phù du, 94 loài thực vật ngập mặn, 225 loài tôm  biển, 14 loài cỏ biển, 15 loài rắn biển, 12 loài thú biển và 5 loài rùa biển... Đây là tiềm   năng to lớn để phát triển toàn diện kinh tế. Nhóm 1 Page 3
  4. Đồ án công nghệ: xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản Ngành thủy sản Việt Nam có một vai trò rất to lớn trong nề kinh tế quốc dân, đóng góp  cho GDP cả nước khoảng 4%. Trong cơ cấu nông – lâm – ngư nghiệp, thủy sản chiếm   khoảng 20 – 22% tỷ  trọng. Việt Nam đã đứng vào Top 10 nước xuất khẩu thủy sản   lớn nhất thế giới. Năm 2012 đã đạt giá trị  kinh ng  ạch xuất khẩu 6,1 tỷ USD. Để  đạt   được kết quả  trên, ngoài việc phát triển nuôi trồng và khai thác tự  nhiên thủy sản,   trong lĩnh vực chế biến cũng phát triển cả về số lượng và quy mô sản xuất. Tính đến   năm 2012, trên toàn 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 m3  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.. 1.2. Công nghệ sản xuất và đặc trưng dòng thải của ngành chế biến thủy sản 1.2.1 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. 1.2.2 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 Nhóm 1 Page 4
  5. Đồ án công nghệ: xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản  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. 1.2.3 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất  * Đối với các sản phẩm đông lạnh  Quy trình chế biến cá đông lạnh:  Nhóm 1 Page 5
  6. Đồ án công nghệ: xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản  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. Chất thải phát sinh là nước thải chủ yếu từ quá trình vệ sinh, chứa nhiều chất cặn lơ  lửng, và có mùi hôi, tanh. ­ Sơ chế: Cá tươi được đem đi cắt đầu, loại bỏ vảy, vây, bỏ nội tạng. Công đoạn này sử dụng lượng nước và năng lượng điện lớn.  Chất thải gồm có: Nước thải sinh ra với lượng lớn có mùi hôi, tanh, chứa nhiều vảy,   vụn phế thải thừa từ cá ở dạng lơ lửng, do đó có hàm lượng chất hữa cơ, protein, lipit   cao. Chất thải rắn là các phế thải như đầu, vảy, vây, nội tạng cá. ­ Phân loại: công đoạn này tiến hành phân loại kích cỡ  sản phẩm theo yêu cầu. Cá   được khử trùng bằng chlorine  sau khi tách nội tạng vì giai đoạn tách nội tạng là nguồn   gây ô nhiễm rất nghiêm trọng. Nước thải trong giai đoạn này có chứa hóa chất khử trùng. ­ Rửa: Sau khi sơ  chế  và phân loại phải tiến hành rửa cá trong nước  để  loại bỏ  nhớt ,máu và các tạp chất. Giai đoạn này tiêu thụ  lượng nước và năng lượng lớn.  Nước thải sinh ra với lượng lớn . ­ Xếp khay: Cá sau khi được rửa xong sẽ được xếp lên các khay. ­ Cấp đông: Sản phẩm sau khi được xếp vào khuôn sẽ được đưa vào cấp đông. Trong   quy trình sản xuất, cấp đông là công đoạn tiêu thụ nhiều năng lượng điện nhất. Thời gian cấp đông của các máy cũng khác nhau. Đối với các tủ đông tiếp xúc thời gian   đông cho 1 mẻ (1 tấn sản phẩm) là 2h15’, trong khi thời gian đông của tủ  đông gió là   3h30’ (cho 3 tấn sản phẩm). Nhóm 1 Page 6
  7. Đồ án công nghệ: xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản ­ Đóng gói: Khâu đóng gói được thực hiện với các máy hàn bao điện trở. Sau khi sản  phẩm được mạ  băng thì được đóng gói theo từng loại, cỡ  riêng bệt và xếp vào thùng  carton  rồi đưa vào kho trữ lạnh chờ xuất bán. Chất thải trong giai đoạn này chủ yếu là bao bì hỏng. ­ Trữ  đông: Sau khi cấp đông, sản phẩm đạt nhiệt độ  tâm sản phẩm là ­18OC, sản  phẩm được đưa vào kho trữ, nhiệt độ  cài đặt cho kho là ­ 20OC. Thời gian trữ  phụ  thuộc vào lượng sản phẩm xuất ra bên ngoài.  Bảo quản: sản phẩm đông lạnh được bảo quản trong kho lưa trữ ở khoảng ­20 OC  1.2.3 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,…Các 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 Nhóm 1 Page 7
  8. Đồ án công nghệ: xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản 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….Rác 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). STT Qúa trình chế biến Lượng chất thải 1 Đông lạnh( tấn phế thải/ tấn sản phẩm) Tôm đông lạnh 0,75 Cá đông lạnh 0,6 Giáp xác đông lạnh 0,5 – 0,6 2 Nước mắm ( tấn chất thải/ 1000 lít nước mắm) 0,2 3 Hàng khô: ( tấn phế thải/ tấn nguyên liệu) Tôm khô 0,43 Cá khô 0,48 Mực ống khô 0,17 4 Đồ hộp ( tấn phế thải/ tấn sản phẩm) 1,7   Nhóm 1 Page 8
  9. Đồ án công nghệ: xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản 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: NO2, SO2, bụi với mức độ ô nhiễm dao động theo thời gian và mức  độ vận hành theo lò hơi.  Trong ngành chế biến thủy hải sản, các chất gây ô nhiễm không khí khá đặc trưng đó  là H2S với nồng độ có khả năng đạt từ 0,2 – 0,4 mg/m 3, sinh ra chủ yếu từ sự phân huỷ  các chất thải rắn (đầu, ruột, vẩy,xương tôm, cá…) và NH3 sinh ra từ mùi nguyên liệu  Nhóm 1 Page 9
  10. Đồ án công nghệ: xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản thủy sản hoặc do sự thất thoát từ các máy nén khí của các thiết bị đông lạnh, khí Cl2 từ  quá trình khử trùng. Các khí thải này phát sinh ra môi trường xung quanh gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức   khỏe của công nhân làm việc,gây các bệnh về  hô hấp, phổi,   làm cơ  thể  mệt mỏi,   giảm hiệu suất làm việc. Ngoài ra khí CO2 còn là nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính.  Nhiệt thải và tiếng ồn    Nhiệt thải phát sinh từ lò nấu, từ hệ thống làm lạnh và tiếng ồn từ  các thiết bị  sản   xuất ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe công nhân và người dân xung quanh. Tiếng ồn  và độ rung thường gây ảnh hưởng trực tiếp đến thính giác, làm giảm thị lực của người  lao động, giảm hiệu suất làm việc.    Trong các nguồn chất thải phát sinh gây ô nhiễm thì nước thải là nguồn gây ô nhiếm  nghiêm trọng nhất vì đổ vào môi trường lượng nước thải lớn với nồng độ ô nhiễm cao   do tiếp nhận nguồn protein và lipit từ mực, tôm, cá…Khi thải vào sông, ngòi, kênh rạch  sẽ phá hủy hệ sinh thái, ảnh hưởng đến cộng đồng.  Đặc trưng của nước thải ­ Nước thải của ngành chế biến thủy sản có lượng rất lớn. Đây là nguồn gây ô nhiễm   môi trường nghiêm trọng. Nước thải ngành chế biến thủy sản đặc trưng bởi các thông   số ô nhiễm như: Độ  màu, mùi, chất rắn không hòa tan, chất rắn lơ  lửng, các vi trùng   gây bệnh (  ecoli, coliform..),  chất hữa cơ hòa tan (  BOD, COD), các chất dinh dưỡng (  nito, phot pho), dầu mỡ. Nước thải chế  biến thủy sản có các chỉ  số  ô nhiễm cao hơn rất nhiều so với tiêu  chuẩn nước thải công nghiệp chế biến  thủy hải sản ( QCVN 11 – 2008) ( loại B).   COD dao động trong khoảng từ 500 – 3000 mg/l, hàm lượng BOD dao động từ 300 –   2000 mg/l. hàm lượng Nitơ khá cao từ 50­200 mg/l. Nước thải có hàm lượng chất hữa   cơ, 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,   Nhóm 1 Page 10
  11. Đồ án công nghệ: xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản 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  200­1000 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, H2S, …và mùi NH3 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 Cl2 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…chúng sống ký sinh trong các vật chủ, được thể  hiện theo chỉ  số ecoli, coliform. 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. Nhóm 1 Page 11
  12. Đồ án công nghệ: xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản 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. 2.1 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. 2.1.1  Song chắn rác: Nhóm 1 Page 12
  13. Đồ án công nghệ: xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản 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. Song chắn rác là các thanh đan xếp kế tiếp nhau với các khe hở từ 16 đến 50mm, các  thanh có thể bằng thép, inox, nhựa hoặc gỗ. Tiết diện hình chữ  nhật, hình tròn hoặc  elip. Các song chắn rác đặt song song với nhau, nghiêng về phía dòng nước chảy một   góc 50 đến 900 để  giữ  rác lại. Tùy theo kích thước khe hở, SCR được phân làm loại   thô, loại trung bình và loại mịn. 2.1.2 Bể lắng cát. Để tách các hạt rắn vô cơ không tan có kích thước từ 0,2­2mm ra khỏi nước thải. Đảm  bảo cho các thiết bị cơ khí (bơm, cánh quạt, động cơ) không bị  cát sỏi bào mòn, tránh  tắc các đường ống dẫn. 2.1.3 Bể lắng. Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo nguyên tắc dựa   vào sự  khác nhau giữa trọng lượng các hạt cặn có trong nước thải. Sự  lắng của các  hạt xảy ra dưới tác dụng của trọng lực. Quá trình lắng tốt có thể  loại bỏ  đến 90 ÷  95% lượng cặn có trong nước hay sau khi xử lý sinh học. Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt một trước   công trình xứ lý sinh học và bể lắng đợt hai sau công trình xứ lý sinh học. Theo cấu tạo và hướng dòng chảy người ta phân ra các loại bể  lắng ngang, bể lắng   đứng và bể lắng ly tâm. 2.1.4  Bể điều hòa. Bể điều hòa có tác dụng điều hòa lưu lượng và nồng độ  của dòng thải vào hệ  thống   xử lý giúp cho các công trình xử lý phía sau hoạt động ổn định. Nhóm 1 Page 13
  14. Đồ án công nghệ: xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản Bể  điều hoà làm tăng hiệu quả  của hệ  thống xử  lý sinh học do nó hạn chế  hiện  tượng quá tải của hệ  thống hoặc dưới tải về  lưu lượng cũng như  hàm lượng chất  hữu cơ, giảm được diện tích xây dựng của bể sinh học. Hơn nữa các chất ức chế quá  trình xử  lý sinh học sẽ  được pha loãng hoặc trung hoà  ở  mức độ  thích hợp cho các  hoạt động của vi sinh vật. Bể điều hòa được phân loại như sau: + 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   40­50% theo BOD. 2.1.5 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. Nhóm 1 Page 14
  15. Đồ án công nghệ: xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản 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. 2.2 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. 2.2.1 phương pháp hóa học . 2.2.1.1. 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 H2SO4, HCl, NaOH, CO2. ­ 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. 2.2.1.2  Phương pháp Oxy hóa­khử. 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.   Nhóm 1 Page 15
  16. Đồ án công nghệ: xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản 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. 2.2.1.3 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… 2.2.2 Phương pháp hóa lý 2.2.2.1Phương pháp tuyển nổi Tuyển nổi là phương pháp được áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại bỏ  các tạp  chất không tan, khó lắng. Trong nhiều trường hợp, tuyển nổi còn được sử  dụng để  tách các chất tan như chất hoạt động bề mặt. Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược lại với quá trình lắng và cũng được áp dụng   trong trường   hợp quá trình lắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện.Các chất lơ  lửng như dầu, mỡ sẽ nổi lên trên bề mặt của nước thải dưới tác dụng của các bọt khí   tạo thành lớp bọt có nồng độ  tạp chất cao hơn trong nước ban đầu. Hiệu quả  phân  riêng bằng tuyển nổi phụ thuộc kích thước và số lượng bong bóng khí. Kích thước tối   ưu của bong bóng khí là 15 ­ 30.10­3 mm. 2.2.2.2 Keo tụ­ tạo bông Đây là phương pháp được ứng dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và các hạt keo có  kích thước rất nhỏ  (10­7­10­8  cm).Các chất này tồn tại  ở  dạng phân tán và không thể  loại bỏ bằng quá trình lắng. Trong phương pháp này người ta dùng các loại phèn nhôm  hay phèn sắt cùng với sữa vôi như  sunfat sắt, sunfat nhôm hay hỗn hợp của các loại  phèn này và hydroxyt canxi Ca(OH)2  với mục đích khử  màu và một phần COD. Về  nguyên lý khi dùng phèn nhôm hay phèn sắt sẽ tạo thành các bông hydroxyt nhôm hay  Nhóm 1 Page 16
  17. Đồ án công nghệ: xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản hydroxyt sắt III. Các chất màu và các chất khó phân hủy sinh học bị  hấp phụ  vào các  bông cặn này và lắng xuống tạo bùn của quá trình đông keo tụ. Để  tăng tính hiệu quả  của quá trình keo tụ, tăng tốc độ  sa lắng cũng như  tốc độ  nén  của các hạt keo người ta thường dùng bổ xung các chất trợ keo, còn gọi là polyme kết  bông. Bản chất hóa học của polyme này là poliacrylat và copolime của nó. Do không có   quá trình thủy phân tạo ra H+ nên polyme không làm biến đổi pH của nước. Tính hiệu  quả cao của polime trợ keo thể hiện  ở chỗ chỉ cần sử dụng một lượng nhỏ vào trong   nước. Khi đó các hạt keo không tan lơ  lửng được tách thành khối riêng biệt và nước  trở  nên trong. Khác với chất keo tụ, quá trình làm trong chỉ  xảy ra khi sử  dụng liều   lượng chất trợ keo thích hợp. Nếu dùng quá dư  sẽ xảy ra hiện tượng bền hệ keo, hạt   keo lơ lửng khó lắng. + Các muối nhôm gồm có: Al2(SO4)3.18H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O, NaAlO2… Trong đó  sử  dụng rộng rãi nhất là  Al2(SO4)3 vì Al2(SO4)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: Fe2(SO4)3.2H2O, Fe2(SO4)3.3H2O, FeSO4.7H2O và FeCl3. 2.2.2.3  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 ­ 1500m2/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. 2.3 Xử lý nước thải chế biến thủy sản bằng phương pháp sinh học Nhóm 1 Page 17
  18. Đồ án công nghệ: xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản 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. 2.3.1 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 20­400C. 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) Nhóm 1 Page 18
  19. Đồ án công nghệ: xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản 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 2­4 mg/l. Nhu cầu oxy cũng phụ  thuộc rât l ́ ơn vào b ́ ản   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 = 4,57 ­ Ảnh hưởng của nhiệt độ: Mỗi vi sinh vật thích hợp với một dải nhiệt độ nhất định.   Nước thải có nhiệt độ T = 160 ÷ 370C là phù hợp cho quá trình xử lý hiếu khí. Nhiệt độ  tối ưu là Topt = 200 ÷ 300C. + 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. +  Ảnh hưởng của dinh dưỡng: Vi sinh vật sử dụng các chất ô nhiễm trong nước thải   như  là chất dinh dưỡng cung cấp nguyên liệu và năng lượng cho quá trình trao đổi   chất. Trong xử lý hiếu khí tỷ lệ C : N : P = 100 : 5 : 1 là phù hợp. Nếu C : N  20 : 1 nghĩa là thiếu nitơ, vi khuẩn sẽ bị chết, cản trở quá trình sinh hóa các chất bẩn   hữu cơ, tạo bùn hoạt tính  khó lắng. +  Ảnh hưởng của tỷ  lệ F/M:  ảnh hưởng lớn đến hiệu quả  xử  lý.Nếu F/M > 1 là dư  thừa chất dinh dưỡng, F/M 
  20. Đồ án công nghệ: xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản 2.3.1.1  Bể aerotank Cơ  chế: trong bể  aerotank các chất lơ  lửng đóng vai trò là các hạt nhân để  cho vi  khuẩn cư  trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính.  Bùn hoạt tính là các bông cặn có màu nâu sẫm chứa các chất hữu cơ hấp thụ từ nước   thải và là nơi cư  trú để  phát triển của vô số  vi khuẩn và vi sinh vật sống khác. Vi   khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm  thức ăn để chuyển hóa chúng thành các chất trơ không hòa tan và tạo thành các tế bào   mới. Quá trình chuyển hóa thực hiện theo từng bước xen kẽ và nối tiếp nhau. Một vài  loại vi khuẩn tấn công vào các hợp chất hữu cơ có cấu trúc phức tạp, sau khi chuyển   hóa thải ra các hợp chất hữu cơ có cấu trúc đơn giản hơn, một vài loài vi khuẩn khác  dùng các chất này làm thức ăn và lại thải ra các hợp chất đơn giản hơn nữa, và quá  trình cứ tiếp tục cho đến khi chất thải cuối cùng không thể làm thức ăn cho bất cứ loài   vi sinh vật nào nữa. Số  lượng bùn hoạt tính sinh ra trong thời gian lưu lại trong bể  aerotank của lượng nước thải đi vào bể không đủ để làm giảm nhanh các chất hữu cơ,  do đó phải sử dụng lại bùn hoạt tính đã lắng xuống đáy bể lắng đợt 2 bằng cách tuần   hoàn bùn ngược trở lại đầu bể aerotank để duy trì nồng độ đủ  vi khuẩn trong bể. Bùn  dư ở đáy bể lắng được xả ra khu xử lý bùn. ­ Ưu điểm: + Hiệu quả xử lý cao và triệt để. + Tiết kiệm diện tích. ­ Nhược điểm: + 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. 2.3.1.2 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   Nhóm 1 Page 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

AMBIENT
Đồng bộ tài khoản