ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
NGUYỄN NGỌC THÀNH
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP
NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ CHẤT HỮU CƠ
TẠI HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY
CHẾ BIẾN THỦY SẢN BẮC ĐẨU
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Đà Nẵng – 2022
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
NGUYỄN NGỌC THÀNH
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP
NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ CHẤT HỮU CƠ
TẠI HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY
CHẾ BIẾN THỦY SẢN BẮC ĐẨU
Chuyên ngành : Kỹ thuật môi trường
Mã số
: 8520320
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. TRẦN VĂN QUANG
Đà Nẵng - 2022
i
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các nội dung, số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và tin cậy.
Tác giả luận văn
NGUYỄN NGỌC THÀNH
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
ii
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ
XỬ LÝ CHẤT HỮU CƠ TẠI HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY
CHẾ BIẾN THỦY SẢN BẮC ĐẨU
Học viên: NGUYỄN NGỌC THÀNH . Chuyên ngành: Kỹ thuật mơi trường
Mã số:
Khóa: K41.KTM. Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN
Tóm tắt: Nghiên cứu trình bày kết quả đánh giá hiện trạng vận hành bể Aeroten với chế độ sục
khí kéo dài và xả nước theo đợt (SBR) và đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý chất hữu
cơ tại nhà máy chế biến thủy sản Bắc Đẩu. Kết quả khảo sát cho thấy cơng trình SBR đang vận
hành với tải trọng khối lượng thấp 0,06 ÷ 0,11 gCOD/gMLVSS.ngđ; 0,018 ÷ 0,03 g NNH4+/gMLVSS.ngđ, tải trọng thể tích 0,5 ÷ 0,8 gCOD/m3.ngđ; 0,16 ÷ 0,21 gN-NH4+/m3.ngđ
và lưu lượng vào bể SBR là 270 ÷ 405 m3/ngđ. Như vậy, tải lượng theo COD có khả năng xử
lý 338 ÷ 506kg/ngđ chỉ đáp ứng được khoảng 23 ÷ 34% tải lượng theo COD so với công suất
của nhà máy.
Thực nghiệm tại phịng thí nghiệm cho kết quả, bể SBR có khả năng tăng tải trọng lên 0,24
÷ 0,33 gCOD/gMLVSS.ngđ thì hiệu suất xử lý chất hữu cơ theo COD đạt được 74 ÷ 79%.
Kiến nghị cần phải thay đổi chế độ vận hành hiện tại với các thông số đã xác định ở phịng
thí nghiệm tăng tải trọng khối lượng khoảng 0,24 ÷ 0,33 gCOD/gMLVSS.ngđ, nồng độ bùn
MLVSS khoảng 3 ÷ 3,5g/L và lưu lượng vào bể SBR là 438 ÷ 655 m3/ngđ. Theo đó, tải lượng
theo COD sẽ có khả năng xử lý 548 ÷ 819kg/ngđ, đáp ứng được khoảng 37 ÷ 55% so với cơng
suất của nhà máy.
Từ khóa – Bùn hoạt tính; bể aeroten; tải trọng chất hữu cơ; xử lý nước thải; chế biến thủy sản.
ASSESSMENT OF THE CURRENT SITUATION AND PROPOSED MEASURES TO
IMPROVE THE EFFICIENCY OF ORGANICS TREATMENT IN THE
WASTEWATER TREATMENT SYSTEM OF BAC DAU FISHERY FACTORY
Abstract: The study presents the results of assessing the current operating status of the
Aerotank with extended aeration and batch discharge (SBR) and proposes measures to improve
the efficiency of the organic treatment in the wastewater treatment system of the Bac Dau
fishery factory. The results show that the SBR is working with low loading 0,06 ÷ 0,11
gCOD/gMLVSS.day, 0,018 ÷ 0,03 gN-NH4+/g MLVSS.day, loading volume 0,5 ÷ 0,8
gCOD/m3.day; 0,16 ÷ 0,21 gN-NH4+/m3.day, and the flow into the SBR tank is 270 ÷
405m3/day. Hence, the COD load capable of handling 338 ÷ 506kg/day only meets about 23 ÷
34% of the COD load compared with the factory capacity.
Experiments in the laboratory showed that the SBR tank was capable of increasing the load
by 0.24 ÷ 0.33 gCOD/gMLVSS.ngd and the COD treatment efficiency of organic matter was
74 ÷ 79%.
It is recommended to change the current operating mode with the parameters determined in
the laboratory by increasing the mass load to about 0,24 ÷ 0,33 gCOD/gMLVSS.day, the
MLVSS sludge concentration to about 3,0 ÷ 3,5g/L, and the flow into the SBR tank is 438 ÷
655m3/day. Accordingly, the COD load capable of handling 548 ÷ 819kg/day meets
approximately 37 ÷ 55% of the COD load compared with the factory capacity.
Key words – Activated sludge; SBR; organic matter loading; wastewater treatment, seafood
processing
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................................i
TÓM TẮT LUẬN VĂN ................................................................................................. ii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................................v
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... viii
CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................................................ix
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ............................................................................................4
1.1. Khái quát về khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Đà Nẵng ...................................4
1.1.1. Giới thiệu chung ..........................................................................................4
1.1.2. Hiện trạng quản lý và thu gom xử lý nước thải KCN DVTS Đà Nẵng ......12
1.1.3. Các công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản bằng phương pháp sinh
học ................................................................................................................... 14
1.2. Khái quát về nhà máy chế biến thủy sản Bắc Đẩu .............................................17
1.2.1. Giới thiệu về nhà máy chế biến thủy sản Bắc Đẩu. ...................................17
1.2.2. Quy trình cơng nghệ sản xuất tại nhà máy chế biến thủy sản Bắc Đẩu ....19
1.2.3. Hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Bắc Đẩu .................20
CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ................................27
2.1. Đối tượng nghiên cứu .........................................................................................27
2.2. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................27
2.2.1. Đánh giá hiệu quả xử lý và chế độ vận hành cơng trình SBR tại hệ thống xử
lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Bắc Đẩu .................................................27
2.2.2. Xác định các thông số vận hành q trình sinh hóa hiếu khí chuyển hóa chất
hữu cơ bằng mơ hình quy mơ phịng thí nghiệm ...................................................30
2.2.3. Đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý chất hữu cơ cho nhà máy chế
biến thủy sản Bắc Đẩu...........................................................................................32
2.3. Phương pháp .......................................................................................................32
2.3.1. Phương pháp thống kê ...............................................................................32
2.3.2. Phương pháp khảo sát và tham vấn...........................................................33
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
iv
2.3.3. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu ...................................................33
2.3.4. Phương pháp phân tích ..............................................................................33
2.3.5. Phương pháp mơ hình phịng thí nghiệm...................................................34
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................35
3.1. Đặc điểm nước thải chế biến thủy sản và công nghệ xử lý nước thải tại nhà máy
Bắc Đẩu .....................................................................................................................35
3.1.1. Đặc điểm nước thải chế biến thủy sản ........................................................35
3.1.2. Công nghệ xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Bắc Đẩu ................41
3.2. Đánh giá hiệu quả xử lý và chế độ vận hành cơng trình SBR tại hệ thống xử lý
nước thải nhà máy chế biến thủy sản Bắc Đẩu..........................................................42
3.2.1. Điều kiện của q trình sinh hố hiếu khí .................................................42
3.2.2. Hiện trạng vận hành của q trình sinh hố hiếu khí ...............................43
3.3. Kết quả thực nghiệm...........................................................................................51
3.3.1. Kết quả thực nghiệm 1: Mơ phỏng q trình vận hành cơng trình sinh hóa
hiếu khí với chế độ sục khí kéo dài và xả nước theo đợt (SBR) tại nhà máy bằng mơ
hình quy mơ phịng thí nghiệm. .............................................................................51
3.2.2. Kết quả thực nghiệm 2: Xác định các thông số vận hành quá trình sinh hóa
hiếu khí bằng mơ hình quy mơ phịng thí nghiệm. ................................................53
3.4. Đề xuất các biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý chất hữu cơ cho nhà máy chế biến
thủy sản Bắc Đẩu .......................................................................................................59
3.4.1. Đề xuất quy trình vận hành cơng trình sinh hóa hiếu khí nâng cao hiệu quả
xử lý chất hữu cơ. ..................................................................................................59
3.4.2. Tính tốn cơng trình sinh học đề xuất cho HTXLN nhà máy chế biến thủy
sản Bắc Đẩu. .........................................................................................................61
3.4.3. Đề xuất biện pháp quản lý ...........................................................................62
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................63
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................64
PHỤ LỤC
DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
v
DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1. Vị trí khu cơng nghiệp dịch vụ thủy sản Đà Nẵng..........................................4
Hình 1. 2. Vị trí các nhà máy trong phạm vi KCN DVTS Đà Nẵng ................................5
Hình 1. 3: Mục đích sử dụng nước và các loại chất thải, nước thải phát sinh từ dây
chuyền chế biến sản phẩm. (a) Cá fillet; (b) Cá ngừ đóng hộp; (c) Tơm đơng lạnh và (d)
Surimi [4]. .......................................................................................................................6
Hình 1. 4: Biểu đồ thể hiện lưu lượng lớn và nhỏ nhất theo tháng của các doanh nghiệp
sản xuất chế biến thủy, hải sản trong KCN năm 2020 ....................................................8
Hình 1. 5: Biểu đồ thể hiện nồng độ chất hữu cơ lớn và nhỏ nhất theo tháng của các
doanh nghiệp sản xuất chế biến thủy, hải sản trong KCN năm 2020 ...........................11
Hình 1. 6: Sơ đồ đấu nối thốt nước KCN ....................................................................12
Hình 1. 7: Sơ đồ hệ thống thoát nước các nhà máy trong KCN ...................................13
Hình 1. 8: Q trình chuyển hóa chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng trong nước thải bằng
phương pháp sinh hóa trong điều kiện hiếu khí ............................................................15
Hình 1. 9: Sơ đồ quy trình đối với bể SBR hoạt động gián đoạn ..................................16
Hình 1. 10: Quá trình oxy hóa các chất hữu cơ ............................................................17
Hình 1. 11: Q trình tổng hợp tế bào ..........................................................................17
Hình 1. 12: Quá trình oxy hóa nội bào .........................................................................17
Hình 1. 13: Vị trí nhà máy chế biến thủy sản Bắc Đẩu. ................................................18
Hình 1. 14: Sơ đồ quy trình sản xuất.............................................................................19
Hình 1. 15: Mục đích sử dụng nước và các loại chất thải, nước thải phát sinh từ quy
trình chế biến sản phẩm. (a) Cơng đoạn chế biến thơ; (b) Quy trình chế biến cá ngun
con; (c) Quy trình chế biến mực khơ và (d) Quy trình chế biến chả cá Surimi [3]. .....20
Hình 1. 16. Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ ......................................................................22
Hình 2. 1:Vị trí lấy mẫu dòng vào hệ thống xử lý nước thải ......................................... 27
Hình 2. 2: Lấy mẫu nước thải: (a) dịng sơ chế và (b) dịng surimi ............................. 28
Hình 2. 3: Vị trí lấy mẫu khảo sát q trình sinh hóa hiếu khí ..................................... 29
Hình 2. 4: (a) Lấy mẫu đầu vào bể SBR; (b) Đo nhanh mẫu tại bể SBR;..................... 29
Hình 2. 5: (a) Thiết lập bình phản ứng; (b) Sơ đồ ngun lý của mơ hình ................... 30
Hình 2. 6: (a) Mơ hình thực nghiệm 1; (b) Mẫu nước sau xử lý;(c) Mẫu bùn trước 30
phút; (d) Mẫu bùn sau 30 phút. ..................................................................................... 31
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
vi
Hình 2. 7: (a) Chuẩn bị bùn hoạt tính; (b) Mơ hình thực nghiêm 2..............................32
Hình 3. 1: Đồ thị thể hiện tổng lưu lượng thải các tháng trong 03 năm 2019-2021 ....35
Hình 3. 2: Biểu đồ thể hiện lưu lượng thải lớn, nhỏ nhất và trung bình các tháng trong
năm 2019 - 2021 ............................................................................................................36
Hình 3. 3: Đồ thị thể hiện lưu lượng tháng thải lớn, nhỏ nhất trong 03 năm 2019 -2021
.......................................................................................................................................36
Hình 3. 4: Đồ thị thể hiện tổng lưu lượng thải và sản lượng sản xuất trong 03 năm 2019
- 2021 .............................................................................................................................37
Hình 3. 5: Đồ thị thể hiện lưu lượng theo ngày trong 03 năm 2019 -2021 ..................37
Hình 3. 6: Đồ thị thể hiện tải lượng ô nhiễm chất hữu cơ COD theo ngày ..................39
Hình 3. 7: Đồ thị thể hiện tải lượng ô nhiễm chất dinh dưỡng T-N theo ngày .............39
Hình 3. 8: Đồ thị thể hiện tải lượng ơ nhiễm chất hữu cơ COD theo ngày ..................39
Hình 3. 9: Đồ thị thể hiện tải lượng ô nhiễm chất dinh dưỡng theo T-N ......................40
Hình 3. 10: Đồ thị thể hiện nồng độ COD đầu ra từng ngày trong 03 năm 2019 -2021
.......................................................................................................................................41
Hình 3. 11: (a) Trước lắng 30 phút; (b) Sau lắng 30 phút ............................................43
Hình 3. 12: pH đầu vào và ra của bể SBR ....................................................................44
Hình 3. 13: Độ kiềm đầu vào và ra của bể SBR ............................................................44
Hình 3. 14: Giá trị TSS đầu vào và ra của bể SBR .......................................................44
Hình 3. 15: Giá trị BOD5 đầu vào và ra của bể SBR ....................................................45
Hình 3. 16: Giá trị COD đầu vào và ra của bể SBR .....................................................45
Hình 3. 17: Giá trị N-NH4+ đầu vào và ra của bể SBR .................................................46
Hình 3. 18: Giá trị N-NO3- đầu vào và ra của bể SBR ..................................................46
Hình 3. 19: Giá trị P-PO43- đầu vào và ra của bể SBR .................................................47
Hình 3. 20: Tải lượng chất hữu cơ theo COD cần xử lý và khả năng xử lý của bể SBR
.......................................................................................................................................47
Hình 3. 21: Hiệu suất xử lý COD theo tải trọng khối lượng .........................................49
Hình 3. 22: Hiệu suất xử lý N-NH4+ theo tải trọng khối lượng.....................................49
Hình 3. 23: Hiệu suất xử lý COD theo tải trọng thể tích ..............................................50
Hình 3. 24: Hiệu suất xử lý N-NH4+ theo tải trọng thể tích ..........................................50
Hình 3. 25: pH đầu vào và ra của mơ hình ...................................................................51
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
vii
Hình 3. 26: Độ kiềm đầu vào và ra của mơ hình ..........................................................51
Hình 3. 27: Giá trị TSS đầu vào và ra của mơ hình ......................................................51
Hình 3. 28: Giá trị BOD5 đầu vào và ra của mơ hình ..................................................52
Hình 3. 29: Giá trị COD đầu vào và ra của mô hình....................................................52
Hình 3. 30: Giá trị N-NH4+ đầu vào và ra của mơ hình ...............................................52
Hình 3. 31: Giá trị P-PO43- đầu vào và ra của mơ hình ...............................................52
Hình 3. 32: Hiệu suất xử lý COD theo tải trọng khối lượng .........................................53
Hình 3. 33: Hiệu suất xử lý N-NH4+ theo tải trọng khối lượng.....................................53
Hình 3. 34: Giá trị pH đầu vào và ra của 3 bể .............................................................54
Hình 3. 35: Độ kiềm vào và ra của 3 bể ........................................................................54
Hình 3. 36: Giá trị TSS vào và ra của 3 bể ...................................................................55
Hình 3. 37: Giá trị BOD5 đầu vào và ra của 3 bể .........................................................55
Hình 3. 38: Giá trị COD đầu vào và ra của 3 bể .........................................................56
Hình 3. 39: Giá trị N-NH4+ đầu vào và ra của 3 bể......................................................56
Hình 3. 40: Giá trị P-PO43- đầu vào và ra của 3 bể ......................................................57
Hình 3. 41: Hiệu suất xử lý COD theo tải trọng khối lượng .........................................58
Hình 3. 42: Hiệu suất xử lý N-NH4+ theo tải trọng khối lượng.....................................58
Hình 3. 43: Phương án đề xuất quy trình vận hành ......................................................60
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
viii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1: Lượng nước thải lớn nhất và nhỏ nhất theo tháng của các doanh nghiệp sản
xuất chế biến thủy, hải sản trong KCN DVTS Đà Nẵng .................................................7
Bảng 1. 2: Thành phần nước thải chế biến thủy sản [1]. ................................................9
Bảng 1. 3: Nồng độ COD đầu ra lớn nhất và nhỏ nhất theo tháng của các doanh nghiệp
sản xuất chế biến thủy, hải sản trong KCN DVTS Đà Nẵng .........................................10
Bảng 2. 1: Phương pháp phân tích................................................................................ 33
Bảng 3. 1: Chất lượng nước từ quá trình chế biến thủy sản ......................................... 38
Bảng 3. 2: Bảng thông số điều kiện môi trường............................................................42
Bảng 3. 3: Các thông số về bùn trong bể sinh hố hiếu khí (SBR) ...............................42
Bảng 3. 4. Bảng tính tốn tải trọng, hiệu suất của bể SBR 1 ........................................48
Bảng 3. 5. Bảng tính tốn tải trọng, hiệu suất của bể SBR 2 ........................................48
Bảng 3. 6. Bảng tính toán tải trọng, hiệu suất của bể SBR 3 ........................................49
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
ix
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BOD
Nhu cầu oxy sinh hóa
BTNMT Bộ tài nguyên môi trường
CBTS
Chế biến thủy sản
COD
Nhu cầu oxy hóa học
Daizico
Cơng ty phát triển và khai thác hạ tầng Khu Cơng Nghiệp Đà Nẵng
DO
Hàm lượng oxy hịa tan
HRT
Hydraulic Retention Time / Thời gian lưu
KCN
Khu Công Nghiệp
Lo
Organic load / Tải trọng khối lượng
Lv
Volume load / Tải trọng thể tích
MLSS
Mixed Liquor Suspended Solids / Nồng độ bùn
MLVSS
Mixed Liquor Volatile Suspended Solids / Nồng độ bùn thực
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
SBR
Sequencing Batch Reactor / Bể phản ứng hoạt động theo mẻ
SVI
Sludge Volume Index / Chỉ số bùn
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
TN
Tổng nitơ
TP
Tổng phốtpho
TSS
Tổng chất rắn lơ lửng
UASB
Upflow Anaerobic Sludge Blanket / Bể sinh học kỵ khí dịng chảy ngược
XLNT
Xử lý nước thải
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngành chế biến thủy sản là một ngành có đóng góp rất lớn đến nền kinh tế Việt Nam
và ngày càng chiếm vị trí cao trên thị trường quốc tế. Bên cạnh những lợi ích mà ngành
thủy sản mang lại cho nền kinh tế thì ngành này cũng đưa đến vấn đề ơ nhiễm môi
trường đặc biệt là vấn đề nước thải. [1]
Tại thành phố Đà Nẵng, ngành chế biến thủy sản là một trong những ngành trọng
điểm được tập trung đầu tư để thúc đẩy phát triển kinh tế của thành phố với khu công
nghiệp Dịch vụ thủy sản Đà Nẵng là một trong bốn khu công nghiệp lớn. Tại đây, nước
thải phát sinh từ các nhà máy và cơ sở sản xuất trong khu công nghiệp được xử lý sơ bộ
hoặc triệt để với quy mô và hiệu suất xử lý khác nhau sau đó được đấu nối về trạm xử
lý nước thải Sơn Trà. Có rất nhiều thành phần các chất ô nhiễm trong nước thải chế biến
thủy sản nhưng hiện tại các nhà máy nằm trong KCN tập trung chính vào chất hữu cơ
COD và trước khi đấu nối vào hệ thống thoát nước chung của KCN phải xử lý cục bộ
theo hợp đồng đã ký kết với Daizico. Chi phí tính giá xử lý nước thải được tính dựa trên
nồng độ chất ô nhiễm COD và lưu lượng thải của mỗi doanh nghiệp tại KCN nên chỉ
tập trung chính vào việc xử lý các chất hữu cơ COD. Công nghệ xử lý nước thải đang
áp dụng chủ yếu là cơng nghệ xử lý sinh hóa hiếu khí, đặc biệt là công nghệ xử lý
Aeroten – lắng và công nghệ SBR [2].
Nhà máy chế biến thủy sản Bắc Đẩu nằm trong KCN Dịch vụ thủy sản Đà Nẵng,
nước thải phát sinh trong quá trình sản xuất sau khi được xử lý thì phải đấu nối đưa về
trạm xử lý nước thải Sơn Trà. Hiện tại chế độ thải của nhà máy không ổn định do lưu
lượng dao động lớn trong khoảng 300 ÷ 1.200m3/ngày đêm, thay đổi theo lượng nguyên
liệu trong ngày và theo mùa nên việc duy trì chất lượng nước sau xử lý đáp ứng yêu cầu
xả thải theo hợp đồng đã ký kết với ban quản lý KCN gặp nhiều khó khăn. Mặt khác,
nước thải phát sinh của nhà máy chủ yếu từ quá trình chế biến chả cá (surimi) có nồng
độ chất hữu cơ theo COD cao, dao động trong khoảng 4.000 ÷ 5.200 mg/L [3], có thể là
nguyên nhân dẫn đến sự quá tải và làm giảm hiệu quả xử lý của cơng trình xử lý sinh
học. Do đó, chất lượng nước đầu ra có nồng độ chất hữu cơ theo COD cao, vượt mức
quy định của ban quản lý KCN dẫn đến nhà máy bị khống chế về lưu lượng xả thải.
Thêm vào đó, cán bộ vận hành của nhà máy chỉ vận hành theo kinh nghiệm, chưa có
quy trình vận hành bể sinh hóa hiếu khí khi có sự thay đổi về tải lượng chất bẩn nên
thường xuyên xảy ra sự cố, hoạt động không ổn định và chất lượng nước sau khi xử lý
vượt mức quy định nhiều lần có thể gây nên hiệu ứng dây chuyền, gây quá tải trạm xử
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
2
lý nước thải tập trung.
Xuất phát từ những lý do trên, đề tài “Đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp
nâng cao hiệu quả xử lý chất hữu cơ tại hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến
thủy sản Bắc Đẩu” đã được lựa chọn làm luận văn tốt nghiệp với mục tiêu nâng cao
quy trình vận hành cơng trình sinh hóa hiếu khí. Từ đó, giúp cho cán bộ vận hành hệ
thống XLNT của nhà máy có khả năng vận hành hệ thống ổn định, đáp ứng yêu cầu của
cơ quan quản lý khi có sự dao động về tải lượng chất bẩn trong quá trình sản xuất.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.1.Đối tượng
Nước thải chế biến thủy sản và cơng trình sinh hóa hiếu khí với chế độ sục khí kéo
dài và xả nước theo đợt (SBR) tại nhà máy chế biến thủy sản Bắc Đẩu - Khu công nghiệp
dịch vụ thủy sản Đà Nẵng.
2.2.Phạm vi nghiên cứu
Cơng trình sinh hóa hiếu khí (SBR) tại nhà máy chế biến thủy sản Bắc Đẩu.
Quá trình sinh hóa hiếu khí với chế độ sục khí kéo dài và xả nước theo đợt (SBR) quy
mơ phịng thí nghiệm.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học
Bổ sung thêm các tài liệu tham khảo về thơng số vận hành quy mơ phịng thí nghiệm
của công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản bằng q trình sinh hóa hiếu khí với
chế độ sục khí kéo dài và xả nước theo đợt.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Các kết quả thực nghiệm và số liệu thu được có thể sử dụng để đề xuất các phương
án vận hành khi thay đổi tải trọng chất hữu cơ cho hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máy
chế biến thủy sản Bắc Đẩu.
Giúp giảm áp lực cho cán bộ vận hành hệ thống XLNT của nhà máy với khả năng vận
hành cơng trình sinh hóa hiếu khí (SBR) hoạt động ổn định khi có sự dao động về tải
lượng chất bẩn trong quá trình sản xuất. Nâng cao hiệu quả xử lý nhằm đáp ứng được
yêu cầu xả thải của ban quản lý khu công nghiệp và giúp cho nhà máy giải quyết được
vấn đề sản xuất không bị gián đoạn. Có thể áp dụng cho các nhà máy có quy mơ, loại
hình sản xuất tương tự.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
3
4. Bố cục luận văn
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
4
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1.Khái quát về khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Đà Nẵng
1.1.1. Giới thiệu chung
a) Vị trí địa lý: Khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Đà Nẵng nằm tại quận Sơn Trà, thành
phố Đà Nẵng. Cách trung tâm thành phố 0,4km, cách cảng biển Tiên Sa 0,3km và cách
cầu Sông Hàn 0,4km. Khu công nghiệp DVTS Đà Nẵng có tổng diện tích đất quy hoạch
57,9ha (trong đó 43,68ha đất có thể cho th) do Cơng ty Phát triển và Khai thác hạ tầng
khu công nghiệp Đà Nẵng (Daizico) làm chủ đầu tư. Khu cơng nghiệp có ranh giới cụ
thể như sau:
- Phía Đơng : giáp với Khu tái định cư Thọ Quang 2, Thọ Quang 3
- Phía Tây
: giáp với Khu dịch vụ Âu Thuyền
- Phía Nam : giáp với Khu tái định cư Mân Thái
- Phía Bắc
: giáp với Khu tái định cư phía đơng đường Yết Kiêu
Vị trí khu cơng nghiệp dịch vụ thủy sản Đà Nẵng thể hiện ở hình 1.1
Hình 1. 1. Vị trí khu cơng nghiệp dịch vụ thủy sản Đà Nẵng
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
5
b) Đặc điểm khí hậu
Khu cơng nghiệp dịch vụ thuỷ sản Đà Nẵng nằm trên địa bàn thành phố Đà Nẵng
nên mang tính chất khí hậu của vùng Đà Nẵng. Khí hậu của thành phố Đà Nẵng là khí
hậu nhiệt đới gió mùa với lượng bức xạ dồi dào, nắng nhiều, nhiệt độ cao, ít biến động,
lượng mưa phong phú. Mỗi năm có hai mùa rõ rệt: mùa khơ từ tháng 1 đến tháng 9, mùa
mưa từ tháng 10 đến tháng 12. Với mùa khơ thì các doanh nghiệp hoạt động hết cơng
suất, do đó lưu lượng nước thải sẽ tăng lên trong mùa này, điều này đòi hỏi trạm xử lý
nước thải tập trung của khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Đà Nẵng cũng phải hoạt động
hết công suất để xử lý nước thải được triệt để hơn. Ngược lại, với mùa mưa các doanh
nghiệp sẽ có xu hướng sản xuất ít hơn, lưu lượng thải cũng ít hơn, nên trạm xử lý nước
thải tập trung cần điều chỉnh quy trình vận hành xử lý để phù hợp với từng mùa trong
năm.
c) Doanh nghiệp trong khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Đà Nẵng
Theo thống kê từ Ban quản lý khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Đà Nẵng, hiện nay
có 46 doanh nghiệp đăng kí đầu tư và sản xuất. Các doanh nghiệp đã đấu nối vào hệ
thống thoát nước gồm 20 doanh nghiệp chế biến thủy sản và 11 công ty kinh doanh kho
chứa hàng. Trong 20 doanh nghiệp chế biến thủy sản có 3 doanh nghiệp chế biến chả cá
- surimi và 17 doanh nghiệp sản xuất fillet và sơ chế cá nguyên con.
Hình 1. 2. Vị trí các nhà máy trong phạm vi KCN DVTS Đà Nẵng
d) Nguồn và lượng nước thải
Bên trong KCN là các nhà máy, cơ sở sản xuất kinh doanh với tỷ lệ lấp đầy 100%,
gồm 50 dự án. Ngành nghề đang hoạt động chủ yếu gồm sản xuất chế biến thủy hải sản
(15 dự án), Trung tâm dịch vụ và trưng bày sản phẩm, Kho lưu giữ hàng hóa, Kho bãi
và dịch vụ logistic và các ngành dịch vụ khác. Lực lượng lao động khoảng 8.000 lao
động, tập trung đông nhất là lĩnh vực chế biến thủy sản. Các doanh nghiệp sản xuất có
số lao động lớn và hoạt động lâu đời đến nay tại KCN là Công ty CP thủy sản và thương
mại Thuận Phước, Công ty CP thủy sản xuất nhập khẩu Miền Trung, Công ty TNHH
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
6
Bắc Đẩu, Công ty TNHH Hải Thanh, Công ty TNHH Đại Thuận, Công ty CP thủy sản.
Nước thải phát sinh từ các nhà máy, cơ sở sản xuất kinh doanh hoạt động trong KCN
chủ yếu là nước thải sinh hoạt và nước thải từ quá trình chế biến sản phẩm. Chế độ thải
liên tục và không đều, phụ thuộc vào từng thời điểm trong ngày, theo mùa. Đặc điểm
nước thải tại đây có hàm lượng chất ơ nhiễm cao, có nhiều thịt hải sản vụn trong quá
trình chế biến rất dễ lên men yếm khí, gây nên mùi hơi thối. Trong nước thải hàm lượng
kim loại nặng và chất độc hại rất thấp. Các số liệu được thu thập cho thấy, nguồn gốc
phát sinh nước thải của các nhà máy trong KCN chủ yếu từ quá trình chế biến sản phẩm.
Với các sản phẩm chính được chế biến: cá đơng lạnh nguyên con, cá fillet, tôm, chả cá
(Surimi) và cá ngừ đóng hộp, lượng nước thải phát sinh từ các cơng đoạn chế biến sản
phẩm là khác nhau. Mục đích sử dụng nước và các hoạt động phát sinh nước thải từ các
quá trình chế biến các sản phẩm được trình bày ở hình 1.3.
Hình 1. 3: Mục đích sử dụng nước và các loại chất thải, nước thải phát sinh từ dây
chuyền chế biến sản phẩm. (a) Cá fillet; (b) Cá ngừ đóng hộp; (c) Tơm đơng lạnh và (d)
Surimi [4].
Lượng nước thải lớn nhất và nhỏ nhất theo tháng của các doanh nghiệp sản xuất chế
biến thủy, hải sản trong KCN DVTS Đà Nẵng được thể hiện qua bảng sau:
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
7
Bảng 1. 1: Lượng nước thải lớn nhất và nhỏ nhất theo tháng của các doanh nghiệp sản
xuất chế biến thủy, hải sản trong KCN DVTS Đà Nẵng
Nhà máy/Công
STT
ty
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Sản phẩm
Đồ hộp Hạ Long Cá ngừ đóng hộp
Kinh doanh, chế biến hải
Khang Thông
sản xuất khẩu
Thủy sản Đà Chế biến thuỷ sản xuất
Nẵng
khẩu
Hải Thanh
Cá fillet, chả cá
Thủy sản Sơn
Sơ chế, Cá fillet
Trà
Đại Thuận
Chế biến hải sản xuất khẩu
Thuận Phước Tôm đông lạnh
Thủy sản Miền
Sơ chế, Cá fillet
Trung
D&N
Cá fillet, chả cá
Chế biến mực sấy khô,
mực đông lạnh nguyên
T.H. Phúc
con; Cá, tôm đông lạnh
nguyên con
Bắc Đẩu
Cá fillet, chả cá
Sản xuất, chế biến hàng
Anh Minh
hàng thủy sản xuất nhập
khẩu
Pufong
Chế biến hàng thuỷ hải sản
Sản xuất thủy hải sản đông
Tin Thịnh
lạnh xuất khẩu; Gia công
hàng đông lạnh
Chế biến thịt nguội, xúc
Chef meat
xích, thịt heo hun khói các
loại
Thiên Mã
Chế biến thủy hải sản
Sản xuất nước yến và kho
Viesky
thành phẩm
Sản xuất suất ăn công
An Khánh
nghiệp, suất ăn nhanh
Cảng cá
Sản xuất và kinh doanh
Thái An
hàng thủy hải sản; Sản
xuất đá cây
P.M. Anh
(-)
Lượng m3/tháng
Lớn nhất (Tháng) Nhỏ nhất (Tháng)
7.391 (07/2020)
1.208 (01/2020)
365 (05/2020)
0 (02/2020)
751 (05/2020
0 (02/2020)
22.355 (07/2020)
5.143 (02/2020)
1.172 (03/2020)
203 (12/2020)
192 (07/2020)
27.520 (12/2020)
58 (02/2020)
5.260 (01/2020)
22.850 (12/2020)
10.580 (01/2020)
11.389 (03/2020)
4.495 (12/2020)
83 (08/2020)
0 (03/2020)
25.400 (09/2020)
3.250 (02/2020)
360 (08/2020)
0 (02/2020)
1.497 (07/2020)
83 (02/2020)
385 (08/2020)
0 (02/2020)
49 (10/2020)
6 (02/2020)
2.954 (03/2020)
1.008 (02/2020)
25.400 (09/2020)
3.250 (06/2020)
1.060 (09/2020)
206 (11/2020)
2.080 (12/2020)
944 (07/2020)
93 (01/2020)
0 (06/2020)
(-)
(-)
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
8
Từ các số liệu thu thập, thống kê trong 12 tháng từ tháng 01/2020 đến tháng 12/2020,
ta có giá trị lưu lượng lớn nhất và nhỏ nhất của các doanh nghiệp trong KCN dịch vụ
thủy sản Đà Nẵng được thể hiện qua các biểu đồ sau:
Hình 1. 4: Biểu đồ thể hiện lưu lượng lớn và nhỏ nhất theo tháng của các doanh
nghiệp sản xuất chế biến thủy, hải sản trong KCN năm 2020
Các số liệu thống kê trong bảng và đồ thị cho thấy:
Lượng nước thải phát sinh từ quá trình chế biến sản xuất thủy, hải sản của các nhà
máy có sự khác biệt lớn, thay đổi theo loại và lượng sản phẩm được chế biến trong ngày.
Nhà máy Thuận Phước có lưu lượng nước thải phát sinh lớn nhất theo tháng, tiếp theo
là Bắc Đẩu, Thủy sản Miền Trung, Hải Thanh, Danifoods và Đồ hộp Hạ Long. Các nhà
máy trên có tổng lưu lượng thải chiếm gần 90% lượng nước thải phát sinh từ KCN.
Trong đó, lượng nước thải phát sinh từ quá trình sản xuất surimi của các nhà máy Bắc
Đẩu, Hải Thanh và Danifoods chiếm 50% tổng lượng thải. Tùy thuộc vào nguồn nguyên
liệu chế biến và kế hoạch sản xuất của từng nhà máy nên lượng nước thải phát sinh lớn
nhất trong tháng của một nhà máy có thể nhiều hơn giá trị trung bình từ 1 đến 2 lần.
Các phân tích trên sơ bộ cho thấy, với lưu lượng tăng giảm đột ngột nếu khơng có
biện pháp quản lý hữu hiệu sẽ có những ảnh hưởng lớn đến các thông số vận hành: thời
gian nước lưu, tải trọng xử lý,…của các cơng trình trong hệ thống XLNT của các nhà
máy. Đây cũng có thể là nguyên nhân dẫn đến sự quá tải và làm giảm hiệu quả xử lý của
các cơng trình trong hệ thống XLNT.
e) Tính chất, thành phần của nước thải chế biến thủy sản
Nước thải chế biến thủy sản thường có các thành phần ơ nhiễm vượt q tiêu chuẩn
thải cho phép nhiều lần. Để nghiên cứu tính chất, thành phần nước thải cần nắm vững
dây chuyền công nghệ của quy trình sản xuất cũng như biết được tình hình sử dụng và
thải nước của từng cơng đoạn. Từ đó mới xác định được tính chất, thành phần nước thải
của từng công đoạn, từng dây chuyền, từng phân xưởng và của toàn nhà máy.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
9
Thành phần nước thải của một số loại hình chế biến thủy sản được trình bày trong
bảng sau:
Bảng 1. 2: Thành phần nước thải chế biến thủy sản [1].
Nồng độ
STT
Chỉ tiêu
Đơn vị
Tôm
đông lạnh
Cá da trơn
(tra, basa)
Thủy sản đông lạnh
hỗn hợp
1
pH
-
6,5 – 9
6,5 – 7
5,5 – 9
2
SS
mg/l
100 – 300
500 – 1.200
50 – 194
3
BOD5
mg/l
500 – 1.500
500 – 1.500
391 – 1.539
4
COD
mg/l
800 – 2.000
800 – 2.500
694 – 2.070
5
T-N
mg/l
50 – 200
100 – 300
30 – 100
6
T-P
mg/l
10 – 120
50 – 100
3 – 50
7
Dầu và mỡ
mg/l
-
250 – 830
2,4 – 100
Dựa vào bảng số liệu trên cho thấy thành phần nước thải phát sinh từ chế biến thủy
sản có nồng độ chất hữu cơ (COD, BOD5), chất rắn lơ lửng (SS), tổng nitơ, phốtpho cao.
Tỷ lệ BOD5/COD từ 0,6 đến 0,9 cho thấy, nước thải có khả năng phân hủy sinh học cao.
Mức độ ô nhiễm của nước thải từ quá trình chế biến thuỷ sản thay đổi rất lớn phụ
thuộc vào nguyên liệu thô (tôm, cá, mực, bạch tuộc, cua, nghêu, sò), sản phẩm thay
đổi theo mùa vụ và thậm chí ngay trong ngày làm việc. Thành phần nước thải của một
số loại hình chế biến hải sản chủ yếu:
+ Chất rắn lơ lửng: Chủ yếu là các mảnh vụn chứa thịt, xương và vảy cá, những loại
này rất dễ lắng.
+ Các chất hữu cơ: Bao gồm các chất hữu cơ hồ tan và phân tán nhỏ có nguồn gốc
từ quá trình rửa nguyên liệu và chế biến sản phẩm: máu, thịt cá, mỡ cá, các chất nhờn
hình thành trên cơ thể cá sau khi bị cóng…. Ngồi ra, trong quá trình vệ sinh phân xưởng
và vệ sinh của cơng nhân sau ca làm việc cịn sản sinh một hàm lượng các hợp chất hữu
cơ khác như các chất hoạt động bề mặt, tẩy rửa tổng hợp…
Các tiêu chí cơ bản để đánh giá thành phần nước thải chế biến thủy sản chủ yếu là
BOD5, COD, tổng nitơ, chất rắn lơ lửng, mỡ, …có trong nước thải.
Một đặc điểm cần phải quan tâm đối với nước thải chế biến thủy sản là hàm lượng
mỡ rất cao. Đây cũng là một trong những nguyên nhân gây ảnh hưởng đến các cơng
trình xử lý sinh học phía sau nếu nồng độ mỡ không được tách ra khỏi nước thải trước
khi xử lý sinh học. Vì vậy, để tránh ảnh hưởng đến q trình vận hành hệ thống, cần có
biện pháp xử lý triệt để vấn đề này. Do đó, cơng đoạn tách mỡ là bước rất quan trọng
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
10
đối với toàn hệ thống xử lý.
Đối với nước thải chế biến thủy sản thường có hàm lượng mỡ cao thì trong quy trình
cơng nghệ thường có thêm bước tiền xử lý nhằm mục đích loại bỏ mỡ trong nước thải
trước khi đi vào cơng trình xử lý sơ bộ. Tuy nhiên trên thực tế, quá trình xử lý bậc 1
(cụm xử lý hóa lý, tách mỡ) thực giải quyết 80% hàm lượng mỡ có trong nước thải chế
biến thủy sản (CBTS), có vai trị quyết định cho q trình XLSH phía sau. Hiện nay các
nhà máy đã đầu tư hệ thống xử lý sơ bộ.
Trong quá trình CBTS, sự khác biệt về lượng nước sử dụng phụ thuộc vào nguyên
liệu theo ngày, theo mùa đưa vào sản xuất và sản phẩm chế biến. Điều này dẫn đến mức
độ ô nhiễm của nước thải từ các quá trình chế biến là khác nhau. Các số liệu về tính chất
và thành phần các chất ô nhiễm đặc biệt là nồng độ chất hữu cơ theo COD trong nước
thải từ quá trình sản xuất và chế biến các loại sản phẩm của các nhà máy trong KCN
được trình bày trong bảng 1.2, trang 9 của luận văn này.
Bảng 1. 3: Chất lượng nước sau xử lý có nồng độ chất hữu cơ theo COD lớn nhất và
nhỏ nhất theo tháng của các doanh nghiệp sản xuất chế biến thủy, hải sản trong KCN
DVTS Đà Nẵng
Nồng độ COD đầu ra (mg/L)
STT Nhà máy/Công ty
1
2
3
4
5
Sản phẩm
Đồ hộp Hạ Long Cá ngừ đóng hộp
Khang Thơng
Kinh doanh, chế biến hải sản
xuất khẩu
Thủy sản Đà Nẵng Chế biến thuỷ sản xuất khẩu
Hải Thanh
Cá fillet, chả cá
Thủy sản Sơn Trà Sơ chế, Cá fillet
Lớn nhất
(Tháng)
4.540 (09/2020)
Nhỏ nhất
(Tháng)
104 (04/2020)
478 (01/2020)
52 (05/2020)
1.460 (05/2020)
111 (04/2020)
1.422 (04/2020)
142 (02/2020)
810 (08/2020)
73 (04/2020)
2.004 (10/2020)
267 (03/2020)
6
Đại Thuận
7
Thuận Phước
Tôm đông lạnh
801 (05/2020)
53 (02/2020)
8
Thủy sản Miền
Trung
Sơ chế, Cá fillet
175(10/2020)
24 (06/2020)
9
D&N
Cá fillet, chả cá
214 (04/2020)
15 (02/2020)
10
Bắc Đẩu
Cá fillet, chả cá
2.022 (03/2020)
139 (01/2020)
11
Anh Minh
Sản xuất, chế biến hàng hàng
thủy sản xuất nhập khẩu
231 (10/2020)
15 (02/2020)
12
Pufong
Chế biến hàng thuỷ hải sản
648 (05/2020)
44 (01/2020)
13
Tin Thịnh
Sản xuất thủy hải sản đông
lạnh xuất khẩu; Gia công 1.540 (07/2020)
hàng đông lạnh.
97 (08/2020)
14
Thiên Mã
Chế biến thủy hải sản
53 (11/2020)
Chế biến hải sản xuất khẩu
365 (07/2020)
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
11
Nồng độ COD đầu ra (mg/L)
STT Nhà máy/Công ty
Sản phẩm
Lớn nhất
(Tháng)
Nhỏ nhất
(Tháng)
15
Vietsky
Sản xuất nước yến và kho
5.226 (10/2020)
thành phẩm
374 (07/2020)
16
An Khánh
Sản xuất suất ăn công nghiệp,
1.060 (09/2020)
suất ăn nhanh
206 (11/2020)
17
Cảng cá
Hoạt động theo Quyết định
1.310 (02/2020)
UBND thành phố
40 (11/2020)
Ghi chú: Giá trị lớn nhất và nhỏ nhất được thống kê và tính tốn từ giá trị trung bình
trong 3 đợt lấy mẫu đầu ra do Daizico thực hiện, các số liệu trong khoảng thời gian từ
tháng 01/2020 đến tháng 12/2020.
Từ các số liệu thu thập, thống kê trong 12 tháng từ tháng 01/2020 đến tháng 12/2020,
ta có giá trị nồng độ chất hữu cơ theo COD đầu ra lớn nhất và nhỏ nhất của các doanh
nghiệp trong KCN dịch vụ thủy sản Đà Nẵng được thể hiện qua các biểu đồ sau:
Hình 1. 5: Biểu đồ thể hiện nồng độ chất hữu cơ lớn và nhỏ nhất theo tháng của các
doanh nghiệp sản xuất chế biến thủy, hải sản trong KCN năm 2020
Từ số liệu thu thập và thống kê chất ô nhiễm đặc biệt là chất hữu cơ theo COD trong
nước thải của các nhà máy cho thấy hàm lượng chất hữu cơ theo COD phát sinh từ quá
trình chế biến sản xuất thủy, hải sản của các nhà máy có sự khác biệt lớn, thay đổi theo
loại và lượng sản phẩm được chế biến trong ngày.
Nhà máy Vietsky có hàm lượng chất hữu cơ theo COD phát sinh lớn nhất theo tháng
với loại hình sản xuất nước yến và kho thành phẩm (5,3g/L), tiếp theo là loại hình sản
xuất chế biến thủy hải sản của nhà máy Đồ hộp Hạ Long (4,5g/L), Sáng Ngọc (2,4g/L)
Bắc Đẩu (2,0g/L), Đại Thuận (2,0g/L) và Hải Thanh (1,4g/L). Theo đó, hàm lượng chất
hữu cơ theo COD phát sinh từ quá trình sản xuất surimi của các nhà máy Bắc Đẩu và
Hải Thanh chiếm giá trị rất cao.
Mùi tanh và hôi đặc trưng của thủy sản có mức độ thay đổi theo loại sản phẩm chế
biến. Ở các nhà máy chế biến sản phẩm cá fillet (sơ chế), tôm đông lạnh và đồ hộp có
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
12
mùi nhẹ hơn so với các nhà máy chế biến sản phẩm surimi. Tương tự, màu nước thải từ
các phân xưởng cũng có sự thay đổi tùy thuộc sản phẩm và trạng thái nguyên liệu.
Các chất không tan trong nước thải, chủ yếu là các chất hữu cơ có nguồn gốc động
vật, bao gồm: vảy, xương và các mảnh vụn thịt cá, đầu và vỏ tôm,…và các chất ở dạng
lơ lửng và phân tán nhỏ như thịt, mỡ cá và máu cá. Các chất hịa tan: khống chất khuếch
tán vào nước từ quá trình xay, nghiền và các loại phụ gia. Nguồn gốc của các tạp chất
được trình bày trong sơ đồ các quy trình chế biến sản phẩm trong hình 1.3, trang 6 của
luận văn này.
1.1.2. Hiện trạng quản lý và thu gom xử lý nước thải KCN DVTS Đà Nẵng
a) Hiện trạng quản lý nước thải KCN dịch vụ thủy sản Đà Nẵng
- Hiện trạng quản lý nước thải KCN
Hiện tại các doanh nghiệp nằm trong KCN trước khi đấu nối vào hệ thống thoát nước
chung của KCN phải xử lý nước thải cục bộ theo hợp đồng đã ký kết với Daizico. Chi
phí tính giá xử lý nước thải được tính dựa trên nồng độ chất ơ nhiễm (COD) và lưu
lượng thải của mỗi doanh nghiệp tại KCN. Đơn giá xử lý nước thải dao động từ (3.636
÷ 31.000) đồng/m3 tùy thuộc vào COD. Nước thải thủy sản từ các doanh nghiệp trong
KCN trước khi được đấu nối vào trạm xử lý nước thải tập trung Sơn Trà được xử lý sơ
bộ theo hợp đồng ký kết với Daizico và với các thông số chất lượng nước tối đa không
vượt quá giá trị yêu cầu [5].
- Quản lý, giám sát theo lưu lượng và chất lượng xả thải
Lưu lượng các doanh nghiệp được tính theo chỉ số đồng hồ đo lưu lượng là đồng hồ
cơ và một số doanh nghiệp có khối lượng nước thải ngày đêm ít thì được tính theo đồng
hồ cấp nước sạch. Tất cả các doanh nghiệp đều được yêu cầu xây dựng hố ga tại vị trí
đấu nối vào hệ thống thu gom.
Nước sau
xử lý
Van khoá
Hố ga chắn rác
Đồng hồ
Hố ga đồng hồ
Hố ga hệ
thống
thu gom
KCN
Hình 1. 6: Sơ đồ đấu nối thoát nước KCN
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
13
Daizico thường xuyên kiểm tra, giám sát 24/24 về lưu lượng và chất lượng nước thải
tại vị trí các hố ga đấu nối vào HTTN chung của KCN. Trong trường hợp phát hiện nước
thải doanh nghiệp có dấu hiệu bất thường, Daizico sẽ tiến hành lấy mẫu đột xuất tại hố
ga đấu nối của các nhà máy thành viên để kiểm tra chất lượng nước thải. Nếu chất lượng
nước thải không đạt tiêu chuẩn quy định, ban quản lý KCN có quyền ngừng tiếp nhận
nước thải từ doanh nghiệp. Bên cạnh đó, kịp thời phát hiện các trường hợp nước thải
của các doanh nghiệp thứ cấp xử lý gặp sự cố và nhanh chóng khắc phục. Daizico sẽ
dựa vào nồng độ các chất thải phát sinh (COD) để tiến hành thu tiền phí xử lý nước thải
của các doanh nghiệp thành viên trong KCN.
b) Hiện trạng thu gom xử lý nước thải KCN dịch vụ thủy sản Đà Nẵng
- Tất cả các doanh nghiệp thuộc KCN DVTS Đà Nẵng đều đầu tư xây dựng hệ thống
thoát nước mưa và nước thải riêng. Các nhà máy có phát sinh nước thải từ q trình sản
xuất đều có hai hệ thống thốt nước độc lập và tùy thuộc yêu cầu cụ thể của cơ quan
quản lý nhà nước, các nhà máy có xây dựng hệ thống XLNT để xử lý sơ bộ hoặc triệt
để với phương pháp xử lý và quá trình công nghệ áp dụng khác nhau. Sơ đồ khối về tổ
chức thoát nước mưa, thu gom, xử lý nước thải sinh hoạt và sản xuất của các nhà máy
trong KCN được trình bày ở hình 1.7.
Nước thải
sinh hoạt
Nhà vệ
sinh (toilet)
Hố ga đấu
nối nước
thải
Rửa tay chân,
ăn uống
Nước
thải sản
xuất
HTTN thải
nội bộ
HTTN thải
của KCN
Bể tự hoại
Hệ thống
XLNT cục
bộ
Trạm
XLNT Sơn
Trà
Xả vào nguồn tiếp nhận
(Âu thuyền Thọ Quang)
Hình 1. 7: Sơ đồ hệ thống thốt nước các nhà máy trong KCN
-
Hệ thống thu gom nước thải tại KCN được đầu tư xây dựng tách riêng với hệ
thống thoát nước mưa. Hiện tại hệ thống thu gom nước thải đã được xây dựng hoàn
thiện trên toàn bộ diện tích đất của KCN. Tồn bộ nước thải phát sinh tại các dự án thứ
cấp được Daizico ký hợp đồng thu gom và đưa về Trạm XLNT Sơn Trà để xử lý đạt yêu
cầu trước khi xả ra môi trường.
- Hệ thống thu gom nước thải tại KCN đã được lắp đặt đường ống thu gom nước
thải bằng bê tơng ly tâm (BTLT, đường kính D300 – 500mm), ống nhựa HDPE (đường
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
14
kính D315 – 630mm) với tổng chiều dài khoảng 5.404m và một trạm bơm PS2 để thu
gom toàn bộ nước thải từ các cơ sở hoạt động trong KCN. Chi tiết bản đồ quy hoạch
các tuyến cống của hệ thống thu gom nước thải KCN được trình bày ở phụ lục E.
1.1.3. Các công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản bằng phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học được áp dụng để loại bỏ các chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học
và chất dinh dưỡng ở dạng phân tán nhỏ, hoà tan ra khỏi nước thải nhờ hoạt động của
các loại vi sinh vật. Trong xử lý nước thải chế biến thuỷ sản, các nhà máy thường áp
dụng các q trình sinh hố như q trình sinh hóa kỵ khí, q trình sinh hóa hiếu khí.
a) Cơng nghệ xử lý sinh học kỵ khí dịng chảy ngược (UASB)
UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) là bể xử lý sinh học dịng chảy ngược qua
tầng bùn kỵ khí. UASB được thiết kế cho nước thải có nồng độ ơ nhiễm chất hữu cơ cao
và thành phần chất rắn thấp. Trong xử lý nước thải chế biến thuỷ sản, các nhà máy
thường áp dụng công nghệ xử lý sinh học kỵ khí trước khi đưa vào xử lý cơng đoạn sinh
học tiếp theo.
Q trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là q trình sinh hóa tạo ra hàng trăm sản
phẩm trung gian và phản ứng trung gian. Tuy nhiên, phương trình phản ứng sinh học
trong điều kiện kỵ khí có thể biểu diễn đơn giản như sau:
𝑣𝑖 𝑠𝑖𝑛ℎ 𝑣ậ𝑡
Chất hữu cơ →
CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + tế bào mới
Một cách tổng quát quá trình phân huỷ kỵ khí xảy ra theo 3 giai đoạn như sau:
Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử thành các hợp chất hữu
cơ đơn giản hơn.
Giai đoạn 2: Axít hóa các hợp chất hữu cơ đơn giản đã tạo thành ở giai đoạn 1.
Giai đoạn 3: Metan hóa. Giai đoạn này chuyển từ sản phẩm đã axit hóa thành khí
(CH4 và CO2) bằng nhiều loại vi khuẩn kỵ khí.
Ưu điểm: Xử lý các loại nước thải có nồng độ ơ nhiễm hữu cơ cao; Hiệu xuất xử lý chất
hữu cơ theo COD cao; Do sự tăng trưởng và sinh sản của vi sinh vật kỵ khí thấp hơn vi
sinh vật hiếu khí… nên yêu cầu về dinh dưỡng (N, P) của hệ thống xử lý sinh học kỵ
khí cũng thấp hơn hệ thống xử lý sinh học hiếu khí; Hệ thống xử lý kỵ khí tiêu thụ rất ít
năng lượng trong q trình vận hành; Ứng dụng rộng rãi, xử lý được hầu hết tất cả các
loại nước thải có nồng độ chất hữu cơ theo COD từ mức trung bình đến cao như chế
biến thủy sản, thực phẩm đóng hộp, dệt nhuộm, sản xuất tinh bột.
Hạn chế: Quá trình tạo bùn hạt tốn nhiều thời gian và khó kiểm sốt
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ