TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP PHÂN HIỆU MIỀN NAM
KHOA TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

CHUYÊN ĐỀ
NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THUỶ SẢN
NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Giáo viên hướng dẫn: Phan Thanh Trọng
Sinh viên thực hiện: Hồ Văn Tiên
Trần Thị Minh Thuận
Trần Thị Thảo Oanh
Nguyễn Thị Tường Vi
Phạm Văn Hưng

Đồng Nai, ngày 23 tháng 3 năm 2017


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 4
Chương 1 ................................................................................................................ 6
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .............................................................. 6
1.1. Nguồn góc.................................................................................................. 6
1.2. Các phương pháp xử lý nước thải ............................................................. 7
1.2.1. Phương pháp xử lý bằng cơ học:......................................................... 7
Phương pháp lọc: ............................................................................................. 7
Phương pháp lắng: ........................................................................................... 8
1.2.2. Xử lý bằng phương pháp hoá lý và phương pháp hố học ................. 8
Phương pháp trung hồ: ................................................................................... 8
Phương pháp keo tụ: ........................................................................................ 8
Phương pháp Oxy hóa – Khử: ......................................................................... 9
Phương pháp tuyển nổi .................................................................................... 9

1.2.3. Xử lý bằng phương pháp sinh học ...................................................... 9
1.2.3.1. Phương pháp hiếu khí .................................................................... 10
Bể hiếu khí bùn hoạt tính – Bể Aerotank ...................................................... 10
1.2.3.2. Phương pháp thiếu khí ................................................................... 11
1.2.3.3. Phương pháp kị khí ........................................................................ 11
1.3. Các thơng số đánh giá.............................................................................. 13
1.3.1. Độ pH ................................................................................................ 13
1.3.2. Chất rắn lơ lửng dạng huyền phù (SS) .............................................. 13
1.3.3. Chỉ số BOD ....................................................................................... 14
1.3.4. Chỉ số COD ....................................................................................... 14
Chương 2 .............................................................................................................. 16
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI ..................................................................... 16
2.1. Tính chất và lưu lượng nước thải ............................................................ 16
2.2. Tác động của nước thải thuỷ sản đến môi trường ................................... 18
Các chất hữu cơ.............................................................................................. 19
Chất rắn lơ lửng ............................................................................................. 19
2


Chất dinh dưỡng (N, P) .................................................................................. 19
Vi sinh vật ...................................................................................................... 20
2.3. Quy trình cơng nghệ chế biến thuỷ sản ................................................... 20
Quy trình cơng nghệ chế biến cá tra và fillet đông lạnh ................................ 20
Công nghệ chế biến Surimi ............................................................................ 23
Công nghệ chế biến tôm đông lạnh ............................................................... 24
2.4. Công nghệ xử lý nước thải phù hợp đề xuất ........................................... 24
2.4.1. Hiện trạng công nghệ xử lý nước thải của ngành chế biến thuỷ sản 24
2.4.2. Công nghệ xử lý nước thải phù hợp đề xuất ..................................... 26
2.5. Một số công nghệ xử lý nước thải chế biến thuỷ sản được đánh giá phù
hợp .............................................................................................................. 30

2.5.1. Hệ thống xử lý nước thải của Công ty chế biến thuỷ sản 01 (Công ty
CBTS 01), công suất 3.600 m3/ngày đêm...................................................... 32
Thành phần nước thải theo thiết kế................................................................ 32
Công nghệ xử lý nước thải............................................................................. 33
Thuyết minh công nghệ ................................................................................. 33
Giải pháp nâng cao hiệu quả cơng trình xử lý nước thải của Cơng ty CBTS 01
........................................................................................................................ 36
2.5.2. Hệ thống xử lý nước thải của Công ty chế biến thuỷ sản 02 (Công ty
CBTS 02), công suất 1.200 m3/ngày đêm...................................................... 40
Công nghệ xử lý nước thải............................................................................. 41
Thuyết minh công nghệ ................................................................................. 42
Giải pháp nâng cao hiệu quả cơng trình xử lý nước thải của Cơng ty CBTS 02
........................................................................................................................ 46

3


MỞ ĐẦU
Việt Nam là một trong 10 nước xuất khẩu thủy sản hàng đầu trên thế giới,
ngành thủy sản hiện tại chiếm 4% GDP, 8% xuất khẩu và 9% lực lượng lao động
(khoảng 3,4 triệu người) của cả nước. Nhóm hàng chủ đạo trong xuất khẩu thủy
sản của Việt Nam là cá tra, cá basa, tôm và các động vật thân mềm như mực,
bạch tuộc, nghêu, sò,… Trong vòng 20 năm qua ngành thủy sản ln duy trì tốc
độ tăng trưởng ấn tượng từ 10-20% (INEST, 2009). Biểu đồ thể hiện kim ngạch
xuất khẩu thủy sản của Việt Nam từ năm 2008 đến 2011 được trình bày trong
Hình 2.1.

Hình 2.1 Kim ngạch xuất khẩu thủy sản của Việt Nam (từ năm 2008 – 2011)
Tuy nhiên, ngành Chế biến Thủy sản cũng là một trong những ngành gây ô
nhiễm nghiêm trọng đến môi trường. Ảnh hưởng của ngành chế biến thủy sản đến

mơi trường có sự khác nhau đáng kể, khơng chỉ phụ thuộc vào loại hình chế biến,
mà cịn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như quy mô sản xuất, sản phẩm, nguyên
liệu đầu vào, mùa vụ, trình độ cơng nghệ sản xuất, trình độ tổ chức quản lý sản
xuất… trong đó yếu tố kỹ thuật, cơng nghệ và tổ chức quản lý sản xuất có ảnh
hưởng quyết định đến vấn đề bảo vệ môi trường của từng doanh nghiệp.

4


Một số tác động đặc trưng của ngành Chế biến Thuỷ sản gây ảnh hưởng đến
mơi trường có thể kể đến như sau:
- Ơ nhiễm khơng khí: mùi hơi phát sinh từ việc lưu trữ các phế thải trong
quá trình sản xuất, khí thải từ các máy phát điện dự phịng. Trong các nguồn ơ
nhiễm khơng khí, mùi là vấn đề chính đối với các nhà máy chế biến thủy sản.
- Chất thải rắn phát sinh chủ yếu từ quá trình chế biến bao gồm các loại đầu
vỏ tơm, vỏ nghêu, da/mai mực, nội tạng mực và cá,....
- Nước thải sản xuất trong chế biến thuỷ sản chiếm 85% - 90% tổng lượng
nước thải, chủ yếu từ các công đoạn: rửa trong sử lý nguyên liệu, chế biến, hoàn
tất sản phẩm, vệ sinh nhà xưởng và dụng cụ, thiết bị và nước thải sinh hoạt.
- Trong các nguồn phát sinh ô nhiễm, nước thải là nguồn gây ô nhiễm
nghiêm trọng đến mơi trường bởi phát sinh thể tích nước thải lớn với nồng độ ô
nhiễm cao nếu không được xử lý thích hợp.

5


Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1.


Nguồn góc
Nguyên liệu

Tiếp nhận và bảo quản

Nước

Rửa sơ bộ

Nước thải

Nước thải

Phân loại

Xử lý

Nước

Rửa sạch

Loại bỏ nội tạng và những
thứ không cần thiết

Làm ráo

Xếp khuôn
Lạnh đơng
Nước thải


Nước thải

Ra khn
Đóng gói

6

Nước thải khơng cần xử lý

Trữ đông


1.2.

Các phương pháp xử lý nước thải
Nước thải chứa nhiều tạp chất khác nhau, mục đích của q trình xử lý nước

thải là khử các tạp chất đó sao cho sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn chất lượng ở mức
chấp nhận được theo các chỉ tiêu đã đặt ra. Hiện nay có nhiều biện pháp xử lý
nước thải khác nhau. Thơng thường q trình được bắt đầu bằng phương pháp cơ
học, tuỳ thuộc vào đặt tính, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch mà người ta
chọn tiếp phương pháp xử lý hố lí, hố học, sinh học hay tổng hợp các phương
pháp này để xư lý. Các phương pháp xử lý nước thải thường dùng:
1.2.1. Phương pháp xử lý bằng cơ học:
Phương pháp này được dùng để xử ký sơ bộ, giúp loại bỏ các tạp chất rắn
kích cỡ khác nhau có trong nước thải như: rơm cỏ, gỗ, bao bì, chất dẻo, dầu mỡ
nổi, cát sỏi, các vụn gạch ngói… và các chất huyền phù khó lắng.
Phương pháp lọc:
- Lọc qua song chắn, lưới chắn:
Mục đích của quá trình này là loại bỏ các tập chất, vật thơ và các chất lơ

lửng có kích thước trong nước thải để tránh gây sự cố trong quá trình vận hành xử
lý nước thải. Song chắn, lưới chắn hoặc lưới lọc có thể đặt cố định hay di động,
cũng có thể là tổ hợp cùng với máy nghiền nhỏ. Thông dụng hơn là song chắn cố
định.
- Lọc qua vách ngăn xốp:
Cách này được sử dụng để tách các tạp chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi
nước thải mà các bể lắng không thể loại bỏ chúng. Phương pháp cho phép chất
lỏng đi qua và giữ pha phân cách lại, q trình có thể xảy ra dưới tác dụng của áp
xuất thuỷ tĩnh của cột chất lỏng, áp xuất cao trước vách ngăn hoặc áp xuất chân
không sau vách ngăn.

7


Phương pháp lắng:
- Lắng dưới tác dụng của trọng lực:
Phương pháp này nhằm loại các tạp chất ở dạng huyền phù thơ ra khỏi nước.
Để tiến hành q trình người ta thường dùng các loại bể lắng khác nhau: bể lắng
cát, bể lắng cấp 1, bể lắng cấp 2. Ở bể lắng cát, dưới tác dụng của trọng lực thì
phần nặng sẽ lắng xuống đáy và kéo theo một phần chất đơng tụ. Bể lắng cấp 2 có
nhiệm vụ tách bùn sinh học ra khỏi nước thải.
- Lắng dưới tác dụng của lực ly tâm và lực nén:
Những hạt lơ lững cịn được tách bằng q trình lắng dưới tác dụng của lực
ly tâm trong các xyclon thuỷ lực hoặc bằng máy ly tâm.
Ngồi ra, trong nước sản xuất có các tạp chất nổi (dầu mở bôi trơn, nhựa
nhẹ…) cũng được xử lý bằng phương pháp lắng.
1.2.2. Xử lý bằng phương pháp hoá lý và phương pháp hoá học
Phương pháp trung hồ:
Nước thải sản xuất của nhiều lĩnh vực có chứa axit hoặc kiềm. Để nước thải
được xử lý tốt ở giai đoạn xử lý sinh học cần phải tiến hành trung hoà và điều

chỉnh pH ở vùng 6,6 – 7,6. Trung hồ cịn có mục đích làm cho một số kim loại
nặng lắng xuống và tách khỏi nước thải. Dùng các dung dịch axit hoặc muối axit,
các dung dịch kiềm hoặc oxit kiềm để trung hoà nước thải
Phương pháp keo tụ:
Để tăng nhanh quá trình lắng các chất lơ lửng phân tán nhỏ, keo, thậm chí
cả nhựa nhũ tương polyme và các tạp chất khác, người ta dùng phương pháp đơng
tụ để làm tăng kích cở các hạt nhờ tác dụng tương hổ giữa các hạt phân tán liên
kết vào tập hợp hạt để có thể lắng được. Khi lắng chúng sẽ kéo theo một số chất
không tan lắng theo nên làm cho nước trong hơn. Việc chọn loại hóa chất, liều

8


lượng tối ưu của chúng, thứ tự cho vào nước… phải được thực hiện bằng thực
nghiệm. Các chất đông tụ thường dùng là nhôm sunfat, sắt sunfat, sắt clorua…
Phương pháp Oxy hóa – Khử:
Để làm sạch nước thải người ta có thể sử dụng các chất oxy hóa như: Clo ở
dạng khí và lỏng trong mơi trường kiềm, vơi clorua (CaOCl2), hipoclorit, ozon…
và các chất khử như: Natri sunfua (Na2S), Natri sunfit (Na2SO3), sắt sunfit
(FeSO4)… Trong phương pháp này các chất độc hại trong nước thải được chuyển
thành các chất ít độc hơn và tách ra khỏi nước bằng lắng hoặc lọc. Tuy nhiên quá
trình này tiêu tốn một lượng lớn các tác nhân hóa học nên phương pháp này chỉ
được dùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước thải
có tính chất độc hại và không thể tách bằng những phương pháp khác.
Phương pháp tuyển nổi
Phương pháp này dựa trên nguyên tắc: các phần tử phân tán trong nước có
khả năng tự lắng kém nhưng có khả năng kết dính vào các bọt khí nổi lên trên bề
mặt nước, sau đó người ta tách bọt khí cùng các phần tử dính ra khỏi nước. Thực
chất đây là quá trình tách bọt hay làm đặc bọt. Khi tuyển nổi người ta thường thổi
khơng khí thành bọt khí nhỏ li ti, phân tán và bảo hịa trong nước.

1.2.3. Xử lý bằng phương pháp sinh học
Cơ sở của phương pháp là dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu
là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải. Q trình hoạt động của chúng
cho kết quả là các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn được khống hóa và trở thành những
chất vơ cơ, những chất đơn giản hơn, các chất khí và nước. Mức độ và thời gian
phân hủy phụ thuộc vào cấu tạo của chất hữu cơ đó, độ hồ tan trong nước và hàng
loạt các yếu tố ảnh hưởng khác.
Vi sinh vật trong nước thải sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất
khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng. Quá trình dinh dưỡng làm
9


cho chúng sinh sản, phát triển tăng số lượng tế bào, đồng thời làm sạch các chất
hữu cơ hòa tan hoặc các hạt keo phân tán nhỏ. Do đó trong xử lý nước thải người
ta phải loại bỏ các tạp chất phân tán thơ hoặc các chất có hại đến sự hoạt động của
vi sinh vật ra khỏi nước thải ở giai đoạn xử lý sơ bộ.
Căn cứ vào tính chất hoạt động của vi sinh vật có thể chia phương pháp xử
lý sinh học ra thành 3 nhóm chính như sau:
1.2.3.1.

Phương pháp hiếu khí

Các q trình hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc trong các điều
kiện nhân tạo. Quá trình xử lý bằng hiếu khí nhân tạo, người ta đã tạo ra các điều
kiện tối ưu cho q trình oxy hố nên q trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao
hơn rất nhiều.
Các phương pháp hiếu khí dựa trên nguyên tắc là các vi sinh vật hiếu khí
phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện có oxy hồ tan.
Chất hữu cơ + O2


vi sinh vật

H2O + CO2 + NH3 + ...

Ở điều kiện hiếu khí, NH4+ cũng được sử dụng nhờ q trình nitrat hố của
vi sinh vật tự dưỡng để cung cấp năng lượng:
NH4+ + 2O2

vi sinh vật tự dưỡng

NO3- + 2H+ + H2O + Q

Bể hiếu khí bùn hoạt tính – Bể Aerotank
Là bể chứa hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính, khí được cấp liên tục vào
bể để trộn điều và giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng trong nước thải và cấp đủ oxy
cho vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải. Khi ở trong bể, các
chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho các vi khuẩn cư trú, sinh sản và
phát triển dần lên thành các bơng cặn gọi là bùn hoạt tính. Vi khuẩn và các vi sinh
vật sống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển
hoá chúng thành các chất trơ khơng hịa tan và thành các tế bào mới. Số lượng bùn
10


hoạt tính sinh ra trong thời gian lưu lại trong bể Aerotank của lượng nước thải ban
đầu đi vào trong bể không đủ làm giảm nhanh các chất hữu cơ do đó phải sử dụng
lại một phần bùn hoạt tính đã lắng xuống đáy ở bể lắng đợt 2, bằng cách tuần hoàn
bùn về bể Aerotank để đảm bảo nồng độ vi sinh vật trong bể. Phần bùn hoạt tính
dư được đưa về bể nén bùn hoặc các cơng trình xử lý bùn cặn khác để xử lý. Bể
Aerotank hoạt động phải có hệ thống cung cấp khí đầy đủ và liên tục.
1.2.3.2.


Phương pháp thiếu khí

Các phương pháp xử lý thiếu khí thường được áp dụng để loại các chất dinh
dưỡng như nitơ, photpho, các yếu tố gây hiện tượng bùng nổ tảo trên bề mặt nước
thải. Nguyên lý của phương pháp là trong điều kiện thiếu oxy hoà tan việc khử
nitrat hóa sẽ xảy ra:
NO3NO2- +
1.2.3.3.

vi sinh vật

NO2-

chất hữu cơ vi sinh vật

N2 + CO2 + H2O

Phương pháp kị khí

Thường được sử dụng để chuyển hố các chất hữu cơ trong phần cặn của
nước thải bằng vi sinh vật hơ hấp tùy tiện hoặc vi sinh vật kị khí, trong đó ưu thế
là vi sinh vật kị khí.
Q trình phân hủy kị khí các chất hữu cơ thường xảy ra theo hai hướng
chính:
+ Lên men axit: Đây là quá trình thủy phân và chuyển hố các sản phẩm
thủy phân (như axit béo, đường...) thành các axit có phân tử lượng thấp và rượu
mạch ngắn hơn và cuối cùng thành CO2
+ Lên men metan: Phân hủy các chất hữu cơ thành CH4 và CO2


11


Một số ứng dụng của phương pháp kỵ khí: hầm biogas (xử lý phân, rác,
nước thải công nghiệp thực phẩm), hệ thống UASB ...
Q trình phân hủy có thể được chia ra các giai đoạn như sau:
Giai đoạn

Vật chất

Loại vi khuẩn

Vật chất hữu cơ
Hydrocar
bon

Protein

Lipid

Lypolitic, proteoletic

Thuỷ phân
Đường

Acid amin
Acid hoá

Acetic hoá


Methane hoá

Acid có phân tử lượng
thấp và các chất khác

Acetat/Hydro

CH4/CO2

Axit béo

Vi khuẩn lên men

Vi khuẩn tạo khí H2

Vi khuẩn methane

Q trình xử lý sinh học có thể đạt được hiệu suất khử trùng 99,9%, theo
BOD có thể đạt tới 90 – 95%. Thông thường giai đoạn xử lý sinh học tiến hành
sau giai đoạn xử lý cơ học. Bể lắng đặt sau giai đoạn xử lý cơ học gọi là bể lắng I.
Bể lắng dùng để tách màng sinh học (đặt sau bể bophin) hoặc tách bùn hoạt tính
(đặt sau bể aerotank) gọi là bể lắng II.
Trong trường hợp xử lý sinh học nước thải bằng bùn hoạt tính thường đưa
1 phần bùn hoạt tính quay trở lại (bùn tuần hồn) để tạo điều kiện cho quá trình

12


xử lý sinh học hiệu quả. Phần bùn còn lại gọi là bùn dư, thường đưa tới bể nén bùn
để làm giảm thể tích trước khi đưa tới các cơng trình xử lý cặn bã bằng phương

pháp sinh học.
Quá trình xử lý trong điều kiện nhân tạo không loại trừ triệt để các loại vi
khuẩn, nhất là vi trùng gây bệnh và truyền nhiễm. Bởi vậy, sau giai đoạn xử lý
sinh học trong điều kiện nhân tạo cần thực hiện khử trùng nước thải trước khi xả
vào môi trường.
Trong quá trình xử lý nước thải bằng bất ký phương pháp nào cũng tạo nên
1 lượng cặn bã đáng kể (= 0.5 – 1% tổng lượng nước thải). Nói chung các loại cặn
giữ lại ở trên các cơng trình xử lý nước thải đều có mùi hơi thối rất khó chịu (nhất
là cặn tươi từ bể lắng I) và nguy hiểm về mặt vệ sinh. Do vậy, nhất thiết phải xử
lý cặn bã thích đáng. Để giảm hàm lượng chất hữu cơ trong cặn bã và để đạt các
chỉ tiêu vệ sinh thường sử dụng phương pháp xử lý sinh học kỵ khí trong các hố
bùn (đối với các trạm xử lý nhỏ), sân phơi bùn, thiết bị sấy khô bằng cơ học, lọc
chân không, lọc ép… (đối với trạm xử lý công suất vừa và lớn). Khi lượng cặn
khá lớn có thể sử dụng thiết bị sấy nhiệt.
1.3.

Các thơng số đánh giá

1.3.1. Độ pH
Độ pH là một trong những chỉ tiêu xác định đối với nước cấp và nước thải.
Chỉ số này cho thấy cần thiết phải trung hoà hay khơng và tính lượng hố chất cần
thiết trong q trình xử lý đông keo tụ, khử khuẩn…
Sự thay đổi pH làm thay đổi các q trình hồ tan hoặc keo tụ, làm tăng
hoặc giảm vận tốc của các phản ứng hoá sinh xảy ra trong nước.
1.3.2. Chất rắn lơ lửng dạng huyền phù (SS)

13


Chất rắn lơ lửng dạng huyền phù (SS) là trọng lượng khơ của chất rắn cịn

lại trên giấy lọc sợi thuỷ tinh khi lọc 1 lít nước qua phiểu lọc rồi sấy khô ở 103 –
1050C tới khi trọng lượng khơng đổi. Đơn vị tính là mg/l.
1.3.3. Chỉ số BOD
BOD là nhu cầu oxy sinh hoá sinh học tức là lượng oxy cần thiết để oxy hoá
các chất hữu cơ có trong nước bằng vi sinh vật.
Xác định BOD được sử dụng rộng rải trong kỹ thuật môi trường để:
- Tính gần đúng lượng oxy cần thiết để oxy hố các chất hữu cơ để phân
huỷ có trong nước thải.
- Làm cơ sở tính tốn kích thước các cơng trình xử lý.
- Xác định hiệu xuất xử lý của một số quá trình.
- Đánh giá chất lượng nước sau khi xử lý được phép thải vào các nguồn
nước.
Phương pháp xác định BOD có một số hạn chế:
- Yêu cầu vi sinh vật trong mẫu phân tích cần phải có nồng độ các tế bào
sống đủ lớn và các vi sinh bổ sung phải được thích nghi với mơi trường.
- Nếu nước thải có các chất độc hại phải xử lý sơ bộ để loại bỏ các chất đó,
sao đó mới tiến hành phân tích, đồng thời cần chú ý giảm ảnh hưởng của các vi
khuẩn nitrat hoá.
- Thời gian phân tích q dài.
Trong thực tế người ta khơng thể xác định lượng oxy cần thiết để phân huỷ
hoàn toàn chất hữu cơ bằng phương pháp sinh học mà chỉ xác định chỉ số BOD5
BOD5: là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các chất hữu cơ bằng vi sinh vật
trong 5 ngày đầu ở nhiệt độ 200C.
1.3.4. Chỉ số COD
COD là nhu cầu oxy hoá học tức là lượng oxy cần thiết cho q trình oxy
hố tồn bộ các chất hữu cơ có trong nước thành CO2 và H2O.

14



COD và BOD điều là các thông số định lượng chất hữu cơ có trong nước
có khả năng bị oxy hoá nhưng BOD chỉ thể hiện các chất hữu cơ có thể bị oxy hố
bằng vi sinh vật có trong nước, cịn COD cho thấy tồn bộ chất hữu cơ có trong
nước bị oxy hố bằng tác nhân hố học. Do đó tỉ số COD/BOD ln ln lớn hơn
1, tỉ số này càng cao thì mức độ ơ nhiễm của nước càng nặng. Trong xử lý nước
thải, người ta cũng thường hay xác định chỉ số tổng nito và tổng photpho để chọn
phương án làm sạch các ion này hoặc cân đối dinh dưỡng trong kỹ thuật bùn hoạt
tính.

15


Chương 2
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
2.1.

Tính chất và lưu lượng nước thải

Trong quá trình chế biến thủy sản, sự khác biệt trong nguyên liệu thô và sản
phẩm cuối liên quan đến sự khác nhau trong quá trình sản xuất, dẫn đến tiêu thụ
nước khác nhau (cá da trơn: 5-7 m3/tấn sản phẩm; tôm đông lạnh: 4-6 m3/tấn sản
phẩm; surimi: 20-25 m3/tấn sản phẩm; thuỷ sản đông lạnh hỗn hợp: 4-6 m3/tấn
sản phẩm). Mức độ ô nhiễm của nước thải từ quá trình chế biến thuỷ sản (CBTS)
thay đổi rất lớn phụ thuộc vào nguyên liệu thô (tôm, cá, cá mực, bạch tuộc, cua,
nghiêu, sò), sản phẩm, thay đổi theo mùa vụ, và thậm chí ngay trong ngày làm
việc.
Nồng độ

Chỉ tiêu


Đơn vị

Cá da trơn
Tôm
đông lạnh

pH
SS

(tra-basa)

Thủy sản
đông lạnh hỗn
hợp

mg/L

6,5 - 9
100- 300

6,5 500-1.200
7

5,5-9
50-194

COD

mgO2/L


800- 2.000

800- 2.500

694-2.070

BOD5

mgO2/L

500-1.500

500-1.500

391-1.539

Ntổng
Ptổng

mg/L
mg/L

50 - 200
10-120

10050300

30-100
3-50


Dầu và mỡ
mg/L
2502.4-100
100
Nước thải ngành chế biến thuỷ sản chứa phần lớn830
các chất thải hữu cơ có nguồn
gốc từ động vật và có thành phần chủ yếu là protein và các chất béo. Trong hai
thành phần này, chất béo khó bị phân hủy bởi vi sinh vật. Các chất hữu cơ chứa
trong nước thải chế biến thủy sản chủ yếu là dễ bị phân hủy. Trong nước thải chứa
các chất như cacbonhydrat, protein, chất béo (BOD/COD > 0.5)… khi xả vào
16


nguồn nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do vi sinh vật sử
dụng oxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ. Nồng độ oxy hịa tan dưới 50%
bão hịa có khả năng gây ảnh hưởng tới sự phát triển của tôm, cá. Oxy hịa tan
giảm khơng chỉ gây suy thối tài ngun thủy sản mà còn làm giảm khả năng tự
làm sạch của nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và
công nghiệp.
Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, nó hạn chế độ sâu tầng
nước được ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo,
rong rêu… Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài
nguyên thủy sinh đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn nước)
và gây bồi lắng lịng sơng, cản trở sự lưu thơng nước và tàu bè…
Nồng độ các chất nitơ, photpho cao gây ra hiện tượng phát triển bùng nổ các
loài tảo, đến mức độ giới hạn tảo sẽ bị chết và phân hủy gây nên hiện tượng thiếu
oxy. Nếu nồng độ oxy giảm tới 0 gây ra hiện tượng thủy vực chết ảnh hưởng tới
chất lượng nước của thủy vực. Ngoài ra, các loài tảo nổi trên mặt nước tạo thành
lớp màng khiến cho bên dưới khơng có ánh sáng. Q trình quang hợp của các
thực vật tầng dưới bị ngưng trệ. Tất cả các hiện tượng trên gây tác động xấu tới

chất lượng nước, ảnh hưởng tới hệ thủy sinh, nghề nuôi trồng thủy sản, du lịch và
cấp nước. Amonia rất độc cho tôm, cá dù ở nồng độ rất nhỏ. Nồng độ làm chết
tôm, cá từ 1, 2, 3 mg/l. Tiêu chuẩn chất lượng nước nuôi trồng thủy sản của nhiều
quốc gia yêu cầu nồng độ Amonia không vượt quá 1 mg/l. Thành phần và tính
chất đặc trưng nước thải sản xuất thủy sản được thống kê theo bảng sau, tuy nhiên
tùy loại hình sản xuất và quy mơ sản xuất, tính chất nước thải thay đổi khác nhau,
các giá trị ghi trong bảng chỉ mang tính chất tham khảo. Đầu ra nước thải sản xuất
thủy sản được so sánh với QCVN 11:2008/BTMNT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia
về nước thải công nghiệp chế biến thủy sản

17


Bảng 1 - Giá trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính tốn
giá trị tối đa cho phép
TT

Thơng số

Đơn vị

1

pH

2

Gía trị

Thơng số

đầu vào

A

B

-

6.5 – 6.9

6-9

5.5 – 9

BOD5 ở 20oC

mg/l

2.000 – 3.000

30

50

3

COD

mg/l


3.000 – 4.000

50

80

4

TSS

mg/l

500 – 1.500

50

100

5

Amoni (tính theo N)

mg/l

150 - 200

10

20


6

Tổng Nitơ

mg/l

1.2

30

60

mg/l

30 – 60

10

20

7

Tổng dầu, mỡ động
thực vật

8

Clo dư

mg/l


100 – 200

1

2

9

Tổng Coliforms

mg/l

109

3.000

5.000

Các vi sinh vật đặc biệt vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán trong nguồn nước
là nguồn ô nhiễm đặc biệt. Con người trực tiếp sử dụng nguồn nước nhiễm bẩn
hay qua các nhân tố lây bệnh sẽ truyền dẫn các bệnh dịch cho người như bệnh lỵ,
thương hàn, bại liệt, nhiễm khuẩn đường tiết niệu, tiêu chảy cấp tính…
2.2.

Tác động của nước thải thuỷ sản đến mơi trường
Nước thải chế biến thuỷ sản có hàm lượng các chất ô nhiễm cao nếu không

được xử lý sẽ gây ô nhiễm các nguồn nước mặt và nước ngầm trong khu vực.
Đối với nước ngầm tầng nông, nước thải chế biến thuỷ sản có thể thấm xuống

đất và gây ô nhiễm nước ngầm. Các nguồn nước ngầm nhiễm các chất hữu cơ,
dinh dưỡng và vi trùng rất khó xử lý thành nước sạch cung cấp cho sinh hoạt.

18


Đối với các nguồn nước mặt, các chất ô nhiễm có trong nước thải chế biến
thuỷ sản sẽ làm suy thối chất lượng nước, tác động xấu đến mơi trường và thủy
sinh vật, cụ thể như sau:
Các chất hữu cơ
Các chất hữu cơ chứa trong nước thải chế biến thuỷ sản chủ yếu là dễ bị phân
hủy. Trong nước thải chứa các chất như cacbonhydrat, protein, chất béo... khi xả
vào nguồn nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do vi sinh vật
sử dụng ơxy hịa tan để phân hủy các chất hữu cơ. Nồng độ oxy hịa tan dưới 50%
bão hịa có khả năng gây ảnh hưởng tới sự phát triển của tôm, cá. Oxy hịa tan
giảm khơng chỉ gây suy thối tài ngun thủy sản mà còn làm giảm khả năng tự
làm sạch của nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và
công nghiệp.
Chất rắn lơ lửng
Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, nó hạn chế độ sâu tầng
nước được ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo,
rong rêu... Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên
thủy sinh đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn nước) và gây
bồi lắng lịng sơng, cản trở sự lưu thông nước và tàu bè…
Chất dinh dưỡng (N, P)
Nồng độ các chất nitơ, photpho cao gây ra hiện tượng phát triển bùng nổ các
loài tảo, đến mức độ giới hạn tảo sẽ bị chết và phân hủy gây nên hiện tượng thiếu
oxy. Nếu nồng độ oxy giảm tới 0 gây ra hiện tượng thủy vực chết ảnh hưởng tới
chất lượng nước của thủy vực. Ngoài ra, các loài tảo nổi trên mặt nước tạo thành
lớp màng khiến cho bên dưới khơng có ánh sáng. Q trình quang hợp của các

thực vật tầng dưới bị ngưng trệ. Tất cả các hiện tượng trên gây tác động xấu tới
chất lượng nước, ảnh hưởng tới hệ thuỷ sinh, nghề nuôi trồng thuỷ sản, du lịch và

19


cấp nước. Amonia rất độc cho tôm, cá dù ở nồng độ rất nhỏ. Nồng độ làm chết
tôm, cá, từ 1,2  3 mg/l. Tiêu chuẩn chất lượng nước nuôi trồng thủy sản của nhiều
quốc gia yêu cầu nồng độ Amonia không vượt quá 1 mg/l.
Vi sinh vật
Các vi sinh vật đặc biệt vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán trong nguồn nước
là nguồn ô nhiễm đặc biệt. Con người trực tiếp sử dụng nguồn nước nhiễm bẩn
hay qua các nhân tố lây bệnh sẽ truyền dẫn các bệnh dịch cho người như bệnh lỵ,
thương hàn, bại liệt, nhiễm khuẩn đường tiết niệu, tiêu chảy cấp tính.
2.3.

Quy trình cơng nghệ chế biến thuỷ sản
Công nghệ chế biến của mỗi nhà máy khác nhau, tùy theo loại nguyên liệu,

mặt hàng sản xuất, và yêu cầu chất lượng của sản phẩm. Những nhà máy lớn
thường sản xuất một mặt hàng như nhà máy chế biến cá tra, cá basa hay tôm đơng
lạnh, đa số các nhà máy này đều có nguồn nguyên liệu cố định. Các mặt hàng
tổng hợp hoặc các sản phẩm giá trị gia tăng thường thích hợp với các nhà máy
vừa và nhỏ. Các cơ sở sản xuất và chế biến thủy sản có thể đơn giản hoặc phức
tạp hơn ở một số cơng đoạn nhưng nhìn chung vẫn giống nhau về công nghệ sản
xuất. Một số quy trình tổng quát chế biến cá tra và basa fillet đơng lạnh, tơm và
sản phẩm gia tăng được trình bày dưới đây.
Quy trình cơng nghệ chế biến cá tra và fillet đơng lạnh
Quy trình sản xuất bao gồm nhiều cơng đoạn khác nhau, và qua nhiều công
đoạn rửa nên lượng nước thải phát sinh trong qúa trình sản xuất rất lớn. Nguyên

liệu sau khi được tiếp nhận qua công đoạn rửa sơ bộ để loại bỏ các tạp chất bám
bên ngồi. Sau đó ngun liệu được chuyển sang cơng đoạn sơ chế, tại đây cá
được cắt đầu, bỏ vây, mang, nội tạng và được rửa nhiều lần nữa. Nguyên liệu
sau khi rửa sẽ được muối đá sau đó được phân cỡ và xác định đúng trọng lượng,
sắp xếp vào khuôn và đóng gói. Sản phẩm sau khi đóng gói theo băng chuyền

20


chuyển qua khu vực cấp đông và bảo quản. Quy trình tổng qt chế biến cá tra
và basa fillet đơng lạnh được mơ tả chi tiết trong Hình 2.2.

21


Nguyên liệu
Ngâm 1
Cắt tiết
Ngâm 2 – Ngâm 3
Fillet - Cân
Rửa 1
Lang da - Cân
Rửa 2
Sửa cá/Chỉnh hình
Rửa 3
Kiểm tra - Cân
Tao hình hồn chỉnh
Rửa 4
Quay bóng
Phân loại - Cân

Rửa 5

Đơng IQF

Xếp khuôn

Tái đông

Cấp đông
Tách khuôn
Cân
Thành22phẩm


Công nghệ chế biến Surimi
Thuật ngữ surimi của Nhật Bản là một cách nói thơng dụng được dùng để gọi
tắt tên của các sản phẩm giả cua hoặc các sản phẩm đặc biệt khác. Surimi còn
được gọi là chả cá, là một loại protein trung tính, được chế biến qua nhiều cơng
đoạn rửa, nghiền và định hình lại cấu trúc.
Các protein trung tính được làm sạch và trộn với chất tạo đơng; sau đó đem
đi cấp đơng, nó sẽ hình thành thể gel cứng và đàn hồi. Tính tạo gel, tính giữ nước
và tạo nhũ tương tạo nên cấu trúc để làm nguyên liệu cho việc sản xuất
Kamaboko. Surimi được xuất khẩu và bán với số lượng lớn trên khắp các thị
trường Châu Âu. Từ những năm 80, các nước Tây Âu, Mỹ, Canada, … cũng đã
sản xuất được surimi nhằm cung cấp nhu cầu tại chỗ và khắc phục vấn đề quản
lý nguồn cá trên thế giới, tránh được hiện tượng nguồn cá ngày một cạn kiệt ở
Nhật Bản. Ở Việt nam cũng có nhiều nhà máy sản xuất surimi nhưng chủ yếu
phục vụ cho nhu cầu xuất khẩu. Quy trình tổng qt chế biến surimi được mơ tả
trong Hình 2.3.
Nguyên liệu


Xử lý

Nghiền ép

Khử nước

Lọc

Rửa

Phối trộn các phụ gia

Ép định hình

Vào khn

Thành phẩm

Cấp đơng

Hình 2.3 Quy trình tổng qt chế biến surimi

23


Cơng nghệ chế biến tơm đơng lạnh
Đối với quy trình chế biến tôm công đoạn rửa tôm và ngâm tôm tạo ra nước
dịch tơm và nước thải có thành phần và nồng độ các chất ơ nhiễm cao. Trong q
trình chế biến tôm, một số công ty sử dụng dung dịch tripolyphotphat để ngâm

tơm và sau đó dung dịch này được thải bỏ vì thế nước thải thường có nồng độ
photpho cao. Ngoài ra, theo yêu cầu sản xuất quá trình vệ sinh thiết bị và khu vực
sản xuất cũng phát sinh một lượng lớn nước thải chứa các chất khử trùng. Riêng
q trình lột vỏ, ngắt đầu tơm tạo nên một lượng chất thải rắn lớn và có kích thước
nhỏ, khó thu gom. Quy trình cơng nghệ chế biến tơm được mơ tả như trong Hình
2.4.

Ngun liệu

Đơng IQF

Mạ băng, tái
đông

Tiếp nhận

Rửa lần 1

Sơ chế

Rửa lần 3

Ngâm

Rửa lần 2

Bao PE vào
hộp

Rà kim loại


Đống thùng

Thành phẩm

Hình 2.4 Quy trình tổng quát chế biến tôm đông lạnh
2.4. Công nghệ xử lý nước thải phù hợp đề xuất
2.4.1. Hiện trạng công nghệ xử lý nước thải của ngành chế biến thuỷ sản
Khảo sát 120 nhà máy chế biến thuỷ sản trong cả nước, công nghệ xử lý nước
thải đang được áp dụng đối với ngành chế biến thủy sản bao gồm công nghệ lọc
yếm khí kết hợp hồ sinh học, cơng nghệ sinh học hiếu khí bùn hoạt tính lơ lửng
hay kết hợp kỵ khí và hiếu khí; hay q trình hóa lý (keo tụ/tạo bông hay tuyển nổi

24


kết hợp keo tụ) kết hợp với quá trình sinh học hiếu khí. Đối với các nhà máy chế
biến cá da trơn, nước thải thường có hàm lượng mỡ cao vì thế trong quy trình cơng
nghệ thường có thêm bước tiền xử lý nhằm mục đích loại bỏ mỡ và ván mỡ trong
nước thải trước khi đi vào cơng trình xử lý sinh học. Hiện nay, hầu hết các nhà chế
biến thủy sản áp dụng chủ yếu là công nghệ sinh học hiếu khí bùn hoạt tính lơ lửng.
Một số sơ đồ dây chuyên công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản được trình
bày trong Hình 2.5, 2.6 và 2.7.

Nước thải

Ngăn thu gom

Song chắn rác


Bể khử trùng

Nguồn tiếp nhận

Bể lắng

Bể điều hồ

Bể bùn hoạt tính hiếu khí

Bể chứa bùn
Tuần hồn bùn
Bùn thải

Hình 2.5 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản áp dụng công
nghệ sinh học hiếu khí với bùn hoạt tính lơ lửn

25