Xử lý nước thải thủy sản: Quy trình đạt chuẩn yêu cầu

Để đáp ứng yêu cầu môi trường và bảo vệ sức khỏe con người, việc xử lý nước thải thủy sản là rất cần thiết. Các quy trình xử lý như tiền xử lý, xử lý sinh học và xử lý hóa học có thể được áp dụng để loại bỏ hoặc giảm thiểu các chất ô nhiễm có trong nước thải chế biến thủy hải sản.Quy trình xử lý nước thải này cần tuân thủ các chuẩn yêu cầu môi trường để đảm bảo rằng nước thải được xử lý hiệu quả trước khi được thải ra môi trường tự nhiên.

Tìm hiểu hệ thống xử lý nước thải thủy sản

Hệ thống xử lý nước thải thủy sản bao gồm các công nghệ và phương pháp nhằm loại bỏ các chất ô nhiễm và chất hữu cơ từ nước thải chế biến thủy sản. Dưới đây là một số công nghệ phổ biến được sử dụng trong hệ thống xử lý nước thải thủy sản:

• Hệ thống xử lý cơ học giúp loại bỏ các chất rắn lơ lửng và chất hữu cơ khỏi nước thải. Các phương pháp cơ học bao gồm lắng đọng, lọc cơ khí, tam giác cân và cân sóng. Trong quá trình lắng đọng, các chất rắn lơ lửng được tách ra khỏi nước bằng cách sử dụng hiện tượng trọng lực. Lọc cơ khí sử dụng các bộ lọc để loại bỏ các chất rắn lớn hơn kích thước lỗ lọc. Tam giác cân và cân sóng tạo ra sự rung động và chuyển động trong nước thải để loại bỏ các chất rắn.
• Hệ thống xử lý sinh học: Công nghệ sinh học sử dụng vi sinh vật và các quá trình tự nhiên để phân hủy chất hữu cơ trong nước thải. Các hồ bùn kích thích là nơi mà vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ. Vi sinh vật tiêu diệt các chất hữu cơ và chất ô nhiễm khác trong quá trình quá trình sinh học. Một số phương pháp sinh học khác như hệ thống xử lý sử dụng vi sinh vật được tạo ra để xử lý nước thải.
• Hệ thống xử lý hóa học: Công nghệ xử lý hóa học được sử dụng để loại bỏ các chất ô nhiễm còn lại sau quá trình xử lý cơ học và sinh học. Các phương pháp hóa học bao gồm sử dụng chất khử trùng như clo để tiêu diệt vi khuẩn gây hại. Các phản ứng oxy hóa có thể được sử dụng để phân hủy các chất hữu cơ khó phân hủy. Hấp phụ là một phương pháp sử dụng vật liệu hấp phụ để loại bỏ các chất ô nhiễm.
• Hệ thống xử lý bổ sung: Sau các giai đoạn chính, nước thải có thể được đi qua các hệ thống lọc bổ sung hoặc định vị trước khi được xả ra môi trường tự nhiên. Các hệ thống lọc bổ sung như lọc than hoạt tính hoặc lọc màng có thể được sử dụng để loại bỏ các chất ô nhiễm còn lại trong nước thải.

Tìm hiểu chi tiết:

• Quy trình xử lý nước thải bằng vi sinh vật và lưu ý cần biết
• Cách xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học hiệu quả

Đặc điểm của nước thải chế biến thủy hải sản

Nước thải chế biến thủy hải sản có một số đặc điểm riêng biệt do quá trình chế biến và các hoạt động liên quan. Cụ thể, nước thải chế biến thủy hải sản bao gồm nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt.

Đặc điểm của nước thải sản xuất:

• Chứa lượng lớn chất hữu cơ, bao gồm chất béo, protein, tinh bột và các chất hữu cơ khác từ các phần tử thủy sản như cá, tôm, sò, hàu, v.v.
• Một số chất hữu cơ trong nước thải chế biến thủy hải sản khó phân hủy, tức là không thể bị phân hủy bởi quá trình sinh học tự nhiên như chất chống oxy hóa và chất tẩy trắng, bên cạnh đó còn có các hóa chất xử lý, chất phụ gia, thuốc trừ sâu, kháng sinh và kim loại nặng..

• Các chất rắn từ quá trình chế biến thủy hải sản nếu đọng lại trong cống rãnh có thể tắc nghẽn và gây ô nhiễm môi trường nếu không được xử lý đúng cách.
• Nước thải chế biến thủy hải sản có thể có các thay đổi về nhiệt độ, pH và hàm lượng muối. Quá trình chế biến như tẩm ướp, xử lý nhiệt hoặc xử lý hóa học có thể làm thay đổi các thông số này và ảnh hưởng đến tính chất của nước thải.

Nước thải sinh hoạt là nguồn nước thải từ các khu vệ sinh, nhà ăn, khu rửa tay với thành phần chính là các chất cặn, vi sinh vật và một số vật chất rắn.

Sơ đồ quy trình hệ thống xử lý nước thải chế biến thủy hải sản

Để hiểu rõ hơn về quy trình xử lý nước thải chế biến thủy sản, mời bạn tham khảo một sơ đồ xử lý minh họa, thể hiện các bước chính trong quy trình này:

Xem thêm: Các sơ đồ xử lý nước thải công nghiệp tối ưu chi phí, tiên tiến nhất

Quy trình xử lý nước thải chế biến thủy hải sản

Nước thải từ các nhà máy sẽ được tổng hợp về, đi qua song chắn rác và các lớp thiết bị lọc rác thô và các vật chất có kích thước lớn như lá cây, giấy, nilon,.. trước khi đi vào bể lắng cát. Sau đó, nước thải được đổ tiếp qua hầm tiếp nhận để lọc tiếp các loại rác tinh có kích thước lớn hơn 1mm.

Sau đó, nước thải sẽ chảy vào bể điều hòa để được điều chỉnh về lưu lượng cũng như nồng độ pH và các hợp chất khác. Sau đó, nước thải sẽ chảy qua bể UASB để phân hủy các chất hữu cơ thành các chất vô cơ đơn giản bằng vi sinh vật với hiệu suất đạt mức 60 – 80%.

Tìm hiểu: Vai trò của bể điều hòa trong xử lý nước thải hiện nay

Phản ứng phân giải này được thể hiện như sau:

Chất hữu cơ + Vi sinh vật kỵ khí → CO2 + CH4 + H2S + Sinh khối mới + …

Tiếp theo, nước thải sẽ đi qua hai bể anoxic và aerotank để khử BOD, khử NH4+, phốt pho,  khử NO3- thành N2, và nitrat hóa. Khi chọn bể bùn hoạt tính, quá trình xử lý kị khí và hiếu khí sẽ tận dụng lượng cacbon sinh ra từ quá trình khử BOD để khử tiếp NO3-. Quá trình khử khử NH4+ cũng không cần bơm thêm oxy nhờ có oxy sinh ra từ quá trình khử NO3-.

Trong quá trình xử lý nước thải sinh học, nồng độ bùn hoạt tính trong bể thường dao động trong khoảng 1.000-3.000 mg MLSS/L. Nồng độ này càng cao thì tải trọng hữu cơ áp dụng càng lớn. Bể Aerotank được cung cấp thêm oxy bằng máy thổi khí với kích thước bọt khí nhỏ (<10 µm). Sau đó, không khí sẽ được phấn phối đều trong bể nhằm:

• Cung cấp oxy cho các vi sinh vật hiếu khí để phân giải các chất hữu cơ.
• Trộn đều nước thải và bùn hoạt tính để tạo điều kiện cho các vi sinh vật hoạt động.
• Giải phóng các khí phát sinh trong quá trình phân giải chất hữu cơ gây ức chế cho vi sinh vật.
• Thúc đẩy quá trình sinh sản và phát triển của vi sinh vật.

Cụ thể, bể hiếu khí xảy ra các phản ứng sau:

• Phản ứng oxy hóa và tổng hợp

COHNS (chất hữu cơ) + O2 + Chất dinh dưỡng + vi khuẩn hiếu khí →  CO2 + H2O + NH3 + C5H7O2N (tế bào vi khuẩn mới) + sản phẩm khác.

• Phản ứng hô hấp nội bào

C5H7O2N (tế bào) + 5O2 + vi khuẩn -> 5CO2 + 2H2O + NH3 + E

Trong quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ thành carbon dioxide (CO2) và nước (H2O), các vi khuẩn hiếu khí như Nitrisomonas và Nitrobacter còn đóng vai trò quan trọng trong việc oxy hóa ammoniac (NH3) thành nitrite (NO2-) và cuối cùng là nitrate (2NO3-).

Cụ thể, vi khuẩn Nitrisomonas thực hiện phản ứng sau:

2NH4+ + 3O2  → 2NO2- + 4H+ + 2H2O

Sau đó, vi khuẩn Nitrobacter tiếp tục oxy hóa nitrite thành nitrate:

2NO2- + O2  → 2NO3-

Kết hợp hai phản ứng này, ta có phản ứng tổng quát:

NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + H2O

Việc oxy hóa hoàn toàn ammoniac (NH4+) đòi hỏi 4,57g oxy (O2) trên mỗi gram nitơ, trong đó 3,43g O2 được sử dụng để chuyển hóa thành nitrite và 1,14g O2 dùng để oxy hóa nitrite.

Từ đó, ta có thể viết phương trình tổng quát như sau:

NH4+ + 1,731O2 + 1,962HCO3- → ,038C5H7O2N + 0,962NO3- + 1,077H2O + 1,769H+

Phương trình này cho thấy rằng mỗi 1g ammoniac (N-NH3) được chuyển hóa sẽ tiêu tốn 3,96g oxy, tạo ra 0,31g tế bào vi khuẩn mới (C5H7O2N), 7,01g kiềm CaCO3 và sử dụng 0,16g carbon vô cơ để tạo ra tế bào mới.

Trong điều kiện thiếu oxy, quá trình khử nitơ (denitrification) từ nitrate (NO3-) thành nitơ phân tử (N2) đóng vai trò quan trọng giúp đảm bảo nồng độ nitơ trong nước đầu ra đáp ứng tiêu chuẩn môi trường. Quá trình sinh học này liên quan đến việc các vi sinh vật sử dụng nitrate hoặc nitrite làm chất nhận điện tử thay vì oxy trong quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ.

Phương trình phản ứng tổng quát như sau:

C10H19O3N + 10NO3- →  5N2 + 10CO2 + 3H2O + NH3 + 100H+

Quá trình này được các vi khuẩn khử nitrate thực hiện, chiếm khoảng 10-80% tổng sinh khối vi khuẩn (bùn). Tốc độ khử nitơ dao động từ 0,04 đến 0,42 g N-NO3-/g MLVSS.ngày, và tăng khi tỷ lệ F/M (thức ăn/vi sinh vật) cao hơn.

Nước sau khi chảy ra từ các bể anoxic và aeratank sẽ đi tiếp vào bể lắng. Ở đây, lớp bùn sẽ được tách ra và giữ lại trong khi nước thải sẽ chảy tiếp qua bể áp lực.

Cấu tạo bồn lọc áp lực gồm sỏi đỡ, than hoạt tính và cát thạch anh để giúp loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan cũng như các chất không bị phá hủy bởi quá trình phân giải sinh học. Cuối cùng, nước thải đã được lọc sẽ được đưa qua bể khử trùng để đảm bảo tiêu chuẩn về xả thải trước khi thực sự chảy ra nguồn tiếp nhận.

Tham khảo: Các loại vật liệu lọc phổ biến nhất trong xử lý nước

Ưu, nhược điểm công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy hải sản

Hiện nay, các công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản đang liên tục được nâng cấp để có thể tối ưu các ưu và nhược điểm sau.

Ưu điểm

• Hệ thống xử lý hiện đại, hiệu quả xử lý đạt tới 98%.
• Công nghệ hiện nay có thể xử lý nước thải chế biến thủy sản có BOD cao, khử được các thành phần như nitơ, phospho mà không cần sử dụng thêm hóa chất. phụ trợ

Nhược điểm

Tuy nhiên, trên thực tế các công nghệ xử lý nước thải vẫn tồn tại một số nhược điểm như:

• Các công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản có cách thức vận hành khá phức tạp, đòi hỏi người vận hành phải được đào tạo về chuyên môn kĩ thuật.
• Các công nghệ này đòi hỏi diện tích lắp đặt và sử dụng lớn.

Xem thêm các công nghệ xử lý nước thải khác:

• Công nghệ xử lý nước thải xi mạ, kim loại đạt chuẩn yêu cầu
• Quy trình xử lý nước thải y tế an toàn và hiệu quả nhất

Lắp đặt hệ thống xử lý nước thải thủy sản cùng Song Phụng

Bài viết này đã tổng hợp và cung cấp những thông tin nổi bật và phổ biến nhất về quy trình xử lý nước thải thủy sản. Trên thực tế, tùy theo đặc điểm của nguồn nước thải, các đơn vị chuyên nghiệp sẽ có thể đưa ra các phương pháp khác nhau để xử lý, đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra đạt chuẩn theo quy định, tránh gây ảnh hưởng đến môi trường.

Với nhiều năm trong ngành môi trường, Song Phụng tự hào là đơn vị có nhiều kinh nghiệm trong việc tư vấn, thi công và lắp đặt các giải pháp xử lý nước thải, đặc biệt là nước thải chế biến thủy sản. Các hệ thống xử lý nước thải từ Song Phụng luôn đảm bảo đạt chuẩn về kỹ thuật và kết quả theo quy định. Để được tư vấn chi tiết hơn về các giải pháp xử lý nước thải thủy sản, đừng ngần ngại liên hệ ngay cho chúng tôi theo hotline: 0913 90 72 74 – 0984 620 494.

Xem chi tiết dịch vụ: Lắp đặt hệ thống lọc nước biển nuôi thủy sản 25M3H