Phương Pháp Xử Lý Nước Thải Cà Phê Đạt Chuẩn An Toàn Môi Trường

Ngành chế biến cà phê ngày càng phát triển nhưng cũng kéo theo lượng nước thải lớn, gây ô nhiễm nguồn nước và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Vì vậy, xử lý nước thải cà phê là yêu cầu bắt buộc để đảm bảo môi trường an toàn. Hãy cùng Môi Trường Song Phụng tìm hiểu chi tiết về quy trình công nghệ xử lý hiệu quả trong bài viết dưới đây!

Đặc điểm và tính chất của nước thải cà phê

Bảng thành phần tính chất nước thải cà phê

STT	Thông số	Đơn vị	Giá trị	QCVN 40:2011/BTNMT
1	pH	–	5.1-5.6	5.5-9
2	COD	mg/l	3.100-4.210	150
3	BOD	mg/l	1.100-3.210	50
4	Chất rắn lơ lửng TSS	mg/l	700-870	100
5	Tổng P	mg/l	5.5-6.5	6
6	Tổng Nitơ	mg/l	180-298	40

Nguồn gốc phát sinh nước thải cà phê

Nước thải công nghiệp trong quá trình chế biến cà phê có nguồn gốc từ nhiều hoạt động khác nhau, bao gồm nước thải sinh hoạt từ nhà tắm, nhà vệ sinh, nhà bếp tại các cơ sở sản xuất. Nước thải này thường được thu gom vào bể phốt trước khi hòa chung với các loại nước thải khác phát sinh từ quy trình vệ sinh nguyên liệu, máy móc và thiết bị chế biến cà phê.

Bên cạnh giai đoạn xay hạt, nước thải cũng hình thành từ quá trình chà nhớt vỏ hạt cà phê và ngâm hạt bằng enzym. Các công đoạn này thải ra lượng lớn chất ô nhiễm, trong đó có các chỉ số như BOD, COD, TSS ở mức đáng kể. Đặc biệt, tại Việt Nam, công nghệ chế biến cà phê chưa áp dụng bước tách vỏ hạt trước khi đưa vào sản xuất, khiến lượng cặn bã trong nước thải cao hơn đáng kể so với các nhà máy cùng ngành ở nước ngoài. Điều này dẫn đến mức độ ô nhiễm của nước thải tại Việt Nam vượt trội hơn so với các quốc gia khác.

Thành phần nước thải trong ngành công nghiệp chế biến cà phê có độ pH dao động từ 6-7, đồng thời chứa hàm lượng cao các chất ô nhiễm như COD, BOD, TSS, tổng Nitơ, tổng Photpho, Coliforms,… vượt xa giới hạn cho phép theo quy định trong QCVN 40/2011/BTNMT về nước thải công nghiệp.

Việc xử lý nước thải đúng cách là cần thiết để giảm tác động tiêu cực đến môi trường và đảm bảo tuân thủ các quy định về môi trường.

Phương pháp xử lý nước thải cà phê

Để khắc phục tình trạng ô nhiễm nước thải trong ngành chế biến cà phê, các nhà máy sản xuất cần áp dụng các công nghệ xử lý nước thải hiệu quả nhằm hạn chế tối đa tác động tiêu cực đến môi trường. Các hệ thống xử lý nước thải trong ngành này thường bao gồm các công đoạn chính như:

Xử lý vật lý

Giai đoạn này tập trung vào việc loại bỏ các chất rắn và tạp chất lơ lửng trong nước thải bằng cách sử dụng bộ lọc, máy lắng, máy ép và bể định lượng. Quá trình này giúp tách phần lớn cặn bã, giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm và hạn chế tác động tiêu cực đến môi trường.

Xử lý hóa học

Giai đoạn này áp dụng các hóa chất như flocculants, phèn, chất oxy hóa,… để loại bỏ các tạp chất trong nước thải. Quá trình này giúp làm sạch và trung hòa các chất ô nhiễm, đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn an toàn trước khi xả ra môi trường.

Xử lý sinh học

Giai đoạn này áp dụng các quá trình sinh học, sử dụng vi sinh vật và vi khuẩn để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải. Hệ thống xử lý sinh học giúp chuyển đổi các hợp chất ô nhiễm thành những chất vô hại như CO₂ và nước.

Quá trình này diễn ra trong các bể xử lý sinh học, nơi vi khuẩn được tạo điều kiện phát triển thuận lợi nhờ các yếu tố như độ ẩm, nhiệt độ và nồng độ oxy thích hợp. Các bể xử lý có thể được thiết kế thành nhiều giai đoạn liên tiếp, mỗi giai đoạn đảm nhận một nhiệm vụ cụ thể nhằm tối ưu hóa hiệu quả xử lý nước thải.

Sau khi nước thải được xử lý sinh học, nó sẽ tiếp tục qua công đoạn xử lý hóa học để loại bỏ các chất ô nhiễm còn sót lại, đảm bảo đạt tiêu chuẩn an toàn trước khi thải ra môi trường.

Sơ đồ và quy trình xử lý nước thải cà phê

Xử lý nước thải từ quá trình chế biến cà phê là một bước quan trọng nhằm bảo vệ môi trường và đảm bảo nguồn nước sạch. Việc áp dụng các công nghệ xử lý phù hợp giúp loại bỏ các chất ô nhiễm, giảm thiểu tác động tiêu cực đến hệ sinh thái và sức khỏe con người. Đồng thời, quá trình này còn góp phần duy trì sự cân bằng của nguồn nước, hạn chế ô nhiễm và bảo vệ tài nguyên nước cho cộng đồng.

Để đảm bảo chất lượng nước thải sau xử lí, quy trình của hệ thống xử lí nước thải thường gồm các bước như sau:

Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải cà phê

Nước thải từ quá trình vệ sinh vỏ hạt cà phê hoặc các cặn bã từ hạt cà phê xay được thu gom vào bể chứa. Tại đây, các song chắn rác có nhiệm vụ loại bỏ chất thải rắn có kích thước lớn, giúp bảo vệ hệ thống khỏi tình trạng tắc nghẽn. Để đảm bảo hoạt động ổn định, bể này cần được bảo trì định kỳ, tránh tình trạng tích tụ rác gây ảnh hưởng đến quy trình xử lý.

Sau khi qua song chắn rác, nước thải tiếp tục được dẫn vào bể lắng cặn, nơi các hạt cặn lớn lắng xuống, giúp tách bớt tạp chất ra khỏi dòng nước. Tiếp theo, nước thải chảy vào bể điều hòa để ổn định lưu lượng và nồng độ ô nhiễm trước khi bước vào các giai đoạn xử lý tiếp theo.

Bể điều hòa

Bể điều hòa giúp ổn định lưu lượng và tính chất dòng nước thải trong toàn bộ hệ thống, đảm bảo quá trình xử lý diễn ra hiệu quả và ổn định. Nhờ đó, các công đoạn xử lý tiếp theo có thể hoạt động với hiệu suất cao nhất.

Giai đoạn tiếp theo trong quy trình xử lý nước thải công nghiệp chế biến cà phê là bể UASB. Đây là một bể sinh học kỵ khí chuyên xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao và khó phân hủy. Trong bể UASB, vi sinh vật kỵ khí phân hủy các hợp chất hữu cơ, tạo ra khí sinh học (chủ yếu là methane và CO₂), đồng thời giảm đáng kể nồng độ BOD và COD trong nước thải.

Sau khi qua bể UASB, nước thải tiếp tục được dẫn sang các công đoạn xử lý tiếp theo để đảm bảo đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra môi trường.

>>> Đọc thêm: Lợi ích của giá thể vi sinh mbbr trong hệ thống làm sạch nước

Bể sinh học hiếu khí (Bể Anoxit)

Bể xử lý này được sử dụng để loại bỏ các hợp chất chứa nitơ và photpho trong nước thải. Nguyên lý hoạt động dựa trên quá trình sinh học, trong đó các vi sinh vật chuyên biệt sẽ thực hiện quá trình phân hủy và chuyển hóa các hợp chất này thành dạng ít độc hại hơn.

• Đối với nitơ, quá trình xử lý bao gồm amoni hóa, nitrat hóa và khử nitrat. Vi khuẩn nitrat hóa sẽ chuyển hóa amoni (NH₄⁺) thành nitrit (NO₂⁻) và sau đó thành nitrat (NO₃⁻). Tiếp theo, vi khuẩn khử nitrat sẽ chuyển nitrat thành khí nitơ (N₂), bay hơi ra môi trường, giúp giảm nồng độ nitơ trong nước thải.
• Đối với photpho, vi khuẩn trong bể xử lý sẽ hấp thụ photpho dư thừa và lưu trữ trong tế bào của chúng. Sau đó, bùn sinh học chứa vi khuẩn giàu photpho sẽ được tách ra khỏi hệ thống, giúp giảm thiểu lượng photpho trong nước thải.

Nhờ quá trình này, nước thải được xử lý triệt để trước khi tiếp tục sang các giai đoạn xử lý tiếp theo, đảm bảo an toàn cho môi trường

Bể Aerotank

Bể Aerotank được lắp đặt ngay sau bể Anoxic, đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý mùi hôi, loại bỏ vi khuẩn và mầm bệnh còn sót lại trong nước thải công nghiệp chế biến cà phê. Quá trình xử lý trong bể Aerotank chủ yếu dựa vào vi sinh vật hiếu khí, giúp phân hủy các chất hữu cơ và làm sạch nước thải trước khi đi vào giai đoạn tiếp theo.

Bể lắng

Bể lắng sinh học là công đoạn quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải, giúp loại bỏ các chất rắn lơ lửng còn sót lại sau quá trình xử lý sinh học.

Nguyên lý hoạt động:

• Dựa vào trọng lực, các hạt cặn và bùn sinh học sẽ lắng xuống đáy bể, giúp nước thải trở nên trong hơn.
• Sau một khoảng thời gian lưu nhất định, nước đã qua lắng sẽ được dẫn sang giai đoạn xử lý tiếp theo.

Xử lý bùn thải:

• Bùn lắng tại bể này cùng với bùn từ bể UASB sẽ được thu gom và chuyển đến bể chứa bùn.
• Sau đó, bùn được xử lý bằng phương pháp ép bùn trước khi vận chuyển đi chôn lấp theo quy định, đảm bảo an toàn môi trường.

Nhờ bể lắng sinh học, chất lượng nước thải được cải thiện đáng kể trước khi chuyển sang các công đoạn xử lý cuối cùng.

>>> Xem ngay: Ứng dụng mật rỉ đường trong xử lý nước thải cùng lợi ích và cách thực hiện

Bể trung gian

Bể trung gian đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý nước thải, giúp chuẩn bị cho giai đoạn xử lý hóa lý tại bể keo tụ và tạo bông.

Bể trung gian có chức năng điều hòa lưu lượng và tính chất nước thải trước khi đưa vào bể keo tụ và tạo bông. Tại đây, các hóa chất như PAC, Polyme, NaOH được bổ sung vào hệ thống để loại bỏ các hạt chất rắn nhỏ còn sót lại trong nước thải.

Các chất ô nhiễm sẽ kết dính lại thành các bông cặn lớn hơn, giúp quá trình lắng diễn ra hiệu quả hơn. Sau khi xử lý, nước thải được dẫn sang bể lắng hóa lý để tiếp tục loại bỏ các cặn bẩn. Hệ thống được thiết kế để nước thải lưu lại trong bể một thời gian đủ để lắng đọng các chất ô nhiễm trước khi chuyển sang bể khử trùng để loại bỏ vi trùng, vi khuẩn và các mầm bệnh có trong nước thải, đảm bảo chất lượng nước đầu ra đạt tiêu chuẩn môi trường.

Nhờ bể trung gian, hiệu quả xử lý nước thải công nghiệp chế biến cà phê được nâng cao, giúp tối ưu hóa các công đoạn phía sau.

>>> Xem ngay: Nước nhiễm mặn là gì? Tìm hiểu chi tiết về hiện tượng này

Bể lọc áp lực

Đây là công đoạn tiếp theo trong hệ thống xử lý nước thải công nghiệp, có nhiệm vụ loại bỏ các cặn bẩn còn sót lại sau quá trình lắng ở các bể lắng sinh học, bể lắng hóa lý,… Nhờ đó, nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn theo quy định tại quy chuẩn 40/2011/BTNMT.

Bể lưu trữ và xử lý bùn thải

Bể này có chức năng thu gom và xử lý bùn thải phát sinh trong quá trình xử lý nước thải. Tại đây, bùn được lưu trữ, tách nước và xử lý trước khi thải bỏ nhằm đảm bảo tuân thủ các quy định về môi trường.

Bài viết trên cung cấp thông tin chi tiết về hệ thống xử lý nước thải cà phê, đặc biệt là quy trình xử lý đạt chuẩn (cột A) theo QCVN. Nếu bạn có nhu cầu tìm hiểu thêm về các dịch vụ liên quan, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua số hotline 0913.907.274 để được tư vấn nhanh chóng, chính xác và kịp thời.

Với đội ngũ kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm, Môi Trường Song Phụng đã vận hành nhiều hệ thống xử lý nước thải công nghiệp tại các nhà máy chế biến cà phê trong thời gian dài. Chúng tôi cam kết cung cấp giải pháp tối ưu, chi phí hợp lý, đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, hạn chế rủi ro và đạt hiệu quả xử lý cao nhất, giúp doanh nghiệp tuân thủ các quy định môi trường.

>>> Dịch vụ dành cho bạn: Dịch vụ thay vật liệu lọc nước uy tín, chất lượng tại Môi Trường Song Phụng