Ngành chế biến thủy sản mang lại nguồn thu lớn, nhưng cũng tạo ra lượng nước thải đáng kể. Xử lý nước thải thủy sản không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn đảm bảo sự phát triển bền vững cho ngành công nghiệp này, hạn chế các tác động tiêu cực đến hệ sinh thái. Để hiểu rõ hơn, hãy tham khảo bài viết sau của Môi Trường VinaEnvi.
Lý do cần xử lý nước thải thủy sản
Ô nhiễm nguồn nước từ nước thải của các nhà máy chế biến thủy sản đang dần trở thành một vấn đề được xã hội đặc biệt chú ý. Các hợp chất chứa lân có trong nước thải sau xử lý là nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng phú dưỡng tại các con sông tiếp nhận nước thải này.
Lý do cần xử lý nước thải thủy sản
Ngành chế biến thủy sản có đặc thù công nghệ tạo ra một lượng lớn nước thải, kết hợp với chất thải rắn và khí thải, dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Chính vì vậy, vấn đề ô nhiễm từ các nhà máy chế biến thủy sản hiện nay đang là ưu tiên hàng đầu của các cơ quan quản lý môi trường.
Việc nghiên cứu và áp dụng các phương pháp xử lý nước thải trong ngành chế biến thủy sản, cùng với các ngành công nghiệp khác, hiện đang là một nhu cầu cấp thiết không chỉ đối với các chuyên gia môi trường mà còn đối với toàn xã hội.
Nguồn gốc phát sinh nước thải trong chế biến thủy sản
Tùy thuộc vào nguyên liệu thô, quy trình sản xuất, các loại phụ gia sử dụng và nguồn nước đầu vào của từng nhà máy, lượng chất thải và mức độ ô nhiễm trong nước thải sẽ có sự khác biệt. Tuy nhiên, có thể chỉ ra các nguồn phát sinh nước thải trong quá trình chế biến hải sản như sau:
- Nước thải từ các công đoạn sơ chế nguyên liệu bao gồm: rã đông, rửa nguyên liệu và vệ sinh thùng, bao bì chứa nguyên liệu. Mức độ nước vệ sinh và ô nhiễm trong nước thải sẽ thay đổi theo đặc điểm nguyên liệu (cá, tôm, mực, nghêu, sò...), kích thước và thời gian bảo quản, do đó, nước thải cũng sẽ có sự biến động.
- Nước thải phát sinh trong quá trình chế biến, như luộc, hấp hoặc tẩm ướp gia vị.
- Nước thải từ công đoạn giết mổ, bao gồm các hoạt động như làm vây, tách xương, phi lê, moi lòng, bỏ chân, càng, râu tôm, bóc vỏ và các công đoạn khác trong quá trình chế biến.
Nguồn gốc phát sinh nước thải trong chế biến thủy sản
Thành phần và tính chất của nước thải khi chế biến thủy sản
Nước thải trong ngành chế biến thủy sản phát sinh từ ba nguồn chính: nước thải sản xuất, nước thải từ vệ sinh công nghiệp và nước thải sinh hoạt. Tất cả đều có tính chất tương đối giống nhau. Cụ thể:
- Trong đó, nước thải sản xuất thường có mức độ ô nhiễm cao nhất. Tại các phân xưởng chế biến thủy sản, nước thải có chỉ số COD lên đến 1500 mg/L và BOD khoảng 1000 mg/L.
- Nước thải này cũng chứa nhiều vụn thủy sản, dễ lắng đọng, với hàm lượng chất rắn lơ lửng từ 200 đến 1000 mg/L. Ngoài ra, nước thải còn bị ô nhiễm bởi chất dinh dưỡng, đặc biệt là nito, với hàm lượng từ 50 đến 200 mg/L.
Thành phần và tính chất của nước thải khi chế biến thủy sản
Xem ngay:
Quy trình xử lý nước thải dệt nhuộm phổ biến hiện nay
Sơ đồ và quy trình xử lý nước thải xi mạ chuẩn chỉnh từ A - Z
Sơ đồ thu gom và thoát nước thải thủy sản
Nước thải từ quá trình chế biến thủy sản thường chứa nhiều dầu mỡ, chất thải rắn, có màu do máu cá, mùi hôi đặc trưng và hàm lượng nitơ, photpho cao. Khoảng 30 – 40% nước thải ô nhiễm là chất hữu cơ hòa tan, trong khi 60 – 70% là chất hữu cơ không hòa tan.
Các chất ô nhiễm trong nước thải thủy sản chủ yếu xuất phát từ các bộ phận như xương, vảy, nội tạng thủy sản. Đây là nơi lý tưởng để các vi sinh vật, vi khuẩn và virus phát triển, gây ra các bệnh nguy hiểm như tiêu chảy, nhiễm khuẩn đường ruột, v.v. Sơ đồ thu gom và thoát nước thải tại các cơ sở chế biến thủy sản có thể được trình bày như sau:
Sơ đồ thu gom và thoát nước thải thủy sản
Theo sơ đồ trên, quá trình xử lý nước thải trong ngành chế biến thủy sản được thực hiện qua các giai đoạn sau:
- Bể điều hòa
- Hệ hóa lý/Bể hóa lý
- Bể kỵ khí UASB
- Bể thiếu khí Anoxic
- Bể hiếu khí Aerotank
- Bể lắng, lọc
- Bể khử trùng
- Quá trình xả thải
Một số công nghệ xử lý nước thải thủy sản
Có nhiều công nghệ khác nhau được áp dụng trong việc xử lý nước thải thủy sản, mỗi phương pháp mang lại hiệu quả trong việc giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường. Tùy vào đặc điểm của nước thải, các công nghệ này sẽ được lựa chọn sao cho phù hợp nhất với yêu cầu xử lý. Cụ thể:
Phương pháp sinh học
Các hệ thống xử lý nước thải chế biến thủy sản thường áp dụng phương pháp sinh học cho nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao. Vi sinh vật trong nước thải sẽ phân hủy các chất ô nhiễm bằng cách sử dụng các chất dinh dưỡng. Các công nghệ sinh học phổ biến trong ngành chế biến thủy sản bao gồm:
- Công nghệ vi sinh hiếu khí lơ lửng
- Công nghệ vi sinh hiếu khí dính bám với giá thể cố định
- Công nghệ vi sinh kị khí lơ lửng (UASB)
- Công nghệ vi sinh làm thoáng kéo dài kiểu mương oxy hóa
- Công nghệ lọc sinh học nhỏ giọt
- Công nghệ lọc sinh học cao tải
- Công nghệ lọc màng sinh học (MBR)
- Công nghệ USBF (Upflow Sludge Blanket Filtration)
- Công nghệ vi sinh khử đồng thời BOD, N & P (AAO)
- Công nghệ xử lý liên tục với bể sục khí & lắng riêng biệt (Conventional)
- Công nghệ xử lý liên tục với bể sục khí & lắng kết hợp
- Công nghệ xử lý theo mẻ (SBR)
- Công nghệ Hybrid
- Công nghệ vi sinh hiếu khí dính bám với đệm vi sinh MBBR
Phương pháp sinh học
Xử lý nước thải thủy sản bằng phương pháp cơ học
Quy trình thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản bằng phương pháp cơ học sử dụng các thiết bị và quy trình vật lý để loại bỏ các tạp chất, chất rắn lơ lửng trong nước. Các phương pháp này giúp loại bỏ phần lớn các chất bẩn và dầu mỡ có trong nước thải trước khi tiến hành các công đoạn xử lý tiếp theo.
Một số công nghệ cơ học phổ biến bao gồm lưới chắn rác, lọc rác và các hệ thống lắng. Các quá trình này không sử dụng hóa chất, làm giảm tác động tiêu cực đến môi trường và tiết kiệm chi phí vận hành.
Xem ngay:
5 Phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi hiệu quả
Xử lý nước thải chung cư: Giải pháp hiệu quả bảo vệ môi trường
Phương pháp hóa học
Công nghệ hóa học trong xử lý nước thải thủy sản sử dụng các hóa chất để xử lý các tạp chất, đặc biệt là các chất ô nhiễm hòa tan trong nước. Các phương pháp này giúp loại bỏ vi sinh vật, kim loại nặng và các chất hóa học có hại, từ đó cải thiện chất lượng nước thải.
Các phương pháp hóa học phổ biến bao gồm khử trùng bằng ozone, tia cực tím UV và chlorine, mỗi phương pháp có những ưu điểm và ứng dụng riêng, tùy thuộc vào tính chất của nước thải.
Phương pháp hóa học
Công nghệ xử lý và loại bỏ bùn thải
Xử lý và loại bỏ bùn thải là một phần quan trọng trong quy trình xử lý nước thải thủy sản. Bùn thải chứa nhiều chất hữu cơ, chất rắn và vi sinh vật, cần được xử lý để tránh ô nhiễm môi trường.
Các công nghệ như bể nén bùn, phân hủy bùn và sân phơi bùn giúp giảm khối lượng bùn và cải thiện chất lượng bùn thải. Ngoài ra, máy ép bùn và máy ly tâm bùn còn giúp tách nước khỏi bùn, làm giảm lượng chất thải cần xử lý thêm.
Quy trình xử lý nước thải thủy sản hiệu quả nhất
Quy trình xử lý nước thải thủy sản hiệu quả nhất đòi hỏi sự kết hợp chặt chẽ giữa các công nghệ xử lý cơ học, hóa học và sinh học, nhằm loại bỏ các tạp chất, chất ô nhiễm và vi sinh vật gây hại. Mỗi bước trong quy trình đều có vai trò quan trọng trong việc đạt được nước thải đạt tiêu chuẩn an toàn cho môi trường như sau:
Bể điều hòa
Bể điều hòa là khu vực tiếp nhận nước thải đầu tiên từ các quy trình sản xuất. Tại đây, nước thải được thu gom và điều chỉnh nồng độ các thành phần ô nhiễm như COD, Nitơ Amonia, Nitơ tổng, Phospho,… trước khi đưa vào các hệ thống xử lý tiếp theo.
Cách vận hành bể điều hòa hiệu quả trong hệ thống xử lý nước thải chế biến thủy sản:
- Trong quá trình sản xuất thủy sản, nước thải đầu vào có thể chứa các hóa chất tẩy rửa mạnh như Clo và các hợp chất tương tự từ việc vệ sinh và sát khuẩn.
- Nếu không được xử lý kịp thời, những hóa chất này sẽ gây sốc tải vi sinh trong hệ thống xử lý sinh học, dẫn đến việc chết vi sinh nếu nồng độ quá cao.
- Vì Clo có độ bền kém, tại bể điều hòa, việc sục khí mạnh giúp loại bỏ Clo hiệu quả khỏi nước thải. Bể điều hòa chủ yếu nhằm ổn định nồng độ ô nhiễm và cần chú ý đến khả năng chứa và sục khí để nâng cao hiệu suất xử lý.
Bể điều hòa là khu vực tiếp nhận nước thải
Hệ hóa lý
Hệ thống này thường bao gồm hai bộ phận chính: bể keo tụ tạo bông và bể lắng hóa lý. Cụ thể như sau:
- Bể keo tụ tạo bông là nơi các hóa chất keo tụ tương tác với nước thải, giúp loại bỏ các chất ô nhiễm. Nước thải được bơm vào bể keo tụ, nơi quá trình keo tụ diễn ra nhờ sự hiện diện của PAC và Polymer. Sau đó, nước thải sẽ được chuyển sang bể lắng hóa lý. Tại bể lắng, các chất ô nhiễm sẽ được tách ra thành bùn và nước. Bùn sau khi lắng sẽ được bơm vào bể chứa để xử lý tiếp, còn nước sau lắng tiếp tục đi qua các giai đoạn xử lý tiếp theo.
- Hệ hóa lý có nhiệm vụ chính là tách rời và loại bỏ các chất ô nhiễm như chất rắn lơ lửng, dầu mỡ,... Ngoài ra, trong quá trình này, Phospho cũng được xử lý chủ yếu. Hiệu quả xử lý Phospho tổng của hệ thống phụ thuộc rất lớn vào hiệu quả của quá trình xử lý trong hệ hóa lý.
Hệ hóa lý gồm hai bộ phận chính
Bể UASB
Bể UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) là một phần thiết yếu trong hệ thống xử lý nước thải, đặc biệt đối với những nguồn thải có nồng độ ô nhiễm cao như nước thải chế biến thủy sản. Bể UASB hoạt động dựa trên quá trình kỵ khí, nơi vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ trong nước thải, giúp giảm các chỉ tiêu ô nhiễm như COD (Carbon Oxyde Demand) và TSS (Total Suspended Solids).
Ngoài ra, bể UASB còn đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển hóa Nitơ hữu cơ thành Nitơ vô cơ, đặc biệt là Amonia, góp phần nâng cao hiệu quả xử lý Nitơ tổng trong toàn hệ thống. Tuy nhiên, việc vận hành bể UASB đòi hỏi chuyên môn cao để phát hiện và xử lý kịp thời các sự cố như sự cố vi sinh vật hay tắc nghẽn, đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả.
Xem thêm:
Khám phá 4 công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt hiện đại NHẤT
Tìm hiểu chi tiết quy trình hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp
Cụm bể Anoxic – Aerotank
Cụm bể Anoxic – Aerotank xử lý các chất ô nhiễm như COD, TSS và đặc biệt là Nitơ. Bể Anoxic có thể được lắp đặt trước hoặc sau bể Aerotank, tùy vào thiết kế hệ thống. Bể Anoxic thực hiện quá trình khử Nitrate thành Nitơ tự do, còn bể Aerotank chuyển hóa Amonia thành Nitrat trong quá trình Nitrate hóa. Cách vận hành cụm bể Anoxic – Aerotank hiệu quả:
- Khi vận hành hệ thống này, cần chú ý các thông số như pH, tỷ lệ dinh dưỡng C:N:P và lưu lượng nội tuần hoàn. Ở bể Anoxic, cần theo dõi pH, lưu lượng tuần hoàn và thời gian lưu nước để đảm bảo hiệu quả khử Nitrate.
- Tại bể Aerotank, các yếu tố như pH, độ kiềm và độ mặn rất quan trọng vì chúng ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý Amonia của hệ thống. Men vi sinh Microbe-Lift chuyên biệt có thể giúp xử lý Nitơ hiệu quả trong nước thải.
Cụm bể Anoxic – Aerotank xử lý các chất ô nhiễm
Cụm bể lắng và khử trùng
Cụm bể lắng và khử trùng có nhiệm vụ tách pha bùn và nước sau quá trình xử lý sinh học, đồng thời khử trùng các chỉ tiêu còn lại để đảm bảo nước thải đạt chuẩn xả ra môi trường. Lưu ý khi vận hành bể lắng và bể khử trùng:
- Khi vận hành bể lắng, cần chú ý đến hiện tượng bùn nổi và chất lượng nước sau lắng (nước trong, đục hoặc có cặn).
- Đối với bể khử trùng, việc tính toán lượng hóa chất chính xác là rất quan trọng, tránh dư thừa để đạt hiệu quả xử lý tốt nhất.
Cụm bể lắng và khử trùng
Trên đây là những thông tin cơ bản về các phương pháp và công nghệ xử lý nước thải trong ngành chế biến thủy sản. Việc áp dụng đúng các biện pháp này không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn nâng cao hiệu quả sản xuất. Hy vọng bài viết sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về quy trình và tầm quan trọng của xử lý nước thải thủy sản.