ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT SỮA BẰNG CÔNG NGHỆ ASBR TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN ELOVI VIỆT NAM

• Tác giả: Dương Văn Thắng
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thanh Hải
• Trường học: Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Đánh Giá Hiệu Quả Xử Lý Nước Thải Sản Xuất Sữa Bằng Công Nghệ ASBR Tại Công Ty Cổ Phần Elovi Việt Nam
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sỹ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thái Nguyên

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Tổng quan về ngành công nghiệp chế biến sữa ở Việt Nam
• 1.2. Hiện trạng sản xuất, tiêu thụ các sản phẩm sữa
• 1.3. Xu thế phát triển ngành sản xuất sữa ở Việt Nam
• 1.4. Đặc điểm nước thải chế biến sữa và ảnh hưởng đến môi trường
• 1.4.1. Đặc điểm nước thải chế biến sữa
• 1.4.2. Ảnh hưởng của nước thải chế biến sữa tới môi trường
• 1.5. Các công nghệ xử lý nước thải hiện nay
• 1.5.1. Công nghệ xử lý nước thải công nghiệp AO
• 1.5.2. Công nghệ xử lý nước thải hóa lý
• 1.5.3. Công nghệ xử lý sinh học với giá thể di động MBBR
• 1.5.4. Công nghệ xử lý sinh học màng MBR
• 1.5.5. Công nghệ xử lý sinh học theo mẻ SBR/ ASBR
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Phạm vi nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu thứ cấp
• 2.4.2. Phương pháp lấy mẫu và phân tích
• 2.4.3. Phương pháp đánh giá khả năng xử lý
• 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Tổng quan về Công ty cổ phần Elovi Việt Nam
• 3.2. Khái quát về Nhà máy sữa Elovi- Công ty Cổ phần Elovi Việt Nam
• 3.3. Công nghệ sản xuất và chế biến sữa của nhà máy sữa Elovi- Công ty Cổ phần Elovi Việt Nam
• 3.4. Hiện trạng các hạng mục công trình của Elovi
• 3.5. An toàn lao động
• 3.6. Hiện trạng hoạt động của các công trình bảo vệ môi trường của cơ sở
• 3.7. Công trình xử lý nước thải tập trung của Nhà máy
• 3.8. Quy trình công nghệ xử lý nước thải
• 3.8.1. Công trình thu gom nước thải
• 3.8.2. Đánh giá chất lượng nước thải đầu vào hệ thống xử lý
• 3.8.3. Đánh giá chất lượng nước thải sau khi qua các đơn vị xử lý chính
• 3.8.4. Công đoạn tiền xử lý
• 3.8.5. Công đoạn xử lý kỵ khí
• 3.8.6. Công đoạn hiếu khí và thiếu khí
• 3.8.7. Công đoạn khử trùng
• 3.9. Đánh giá chất lượng nước thải sau khi xử lý
• 3.10. Kết quả phân tích nước thải sau khi qua toàn bộ hệ thống xử lý
• 3.11. Đánh giá khả năng xử lý của hệ thống
• 3.12. So sánh, đánh giá sự thay đổi hiệu suất xử lý qua các năm
• 3.13. Đánh giá thực tế hiệu quả xử lý của công nghệ ASBR so với các công nghệ khác
• 3.14. Đề xuất các biện pháp để tăng hiệu quả xử lý của hệ thống
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Xử Lý Nước Thải Sữa Elovi ASBR

Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá hiệu quả của công nghệ ASBR trong việc xử lý nước thải sữa tại Elovi Việt Nam. Ngành công nghiệp sữa, mặc dù quan trọng, tạo ra lượng nước thải đáng kể. Việc xử lý hiệu quả là cần thiết để bảo vệ môi trường. Nghiên cứu này cung cấp cái nhìn sâu sắc về hiệu quả của ASBR, một công nghệ xử lý nước thải tiên tiến, trong bối cảnh cụ thể của Elovi Việt Nam. Mục tiêu chính là xác định khả năng của hệ thống ASBR trong việc giảm thiểu tác động môi trường từ hoạt động sản xuất sữa.

1.1. Tầm Quan Trọng của Xử Lý Nước Thải Ngành Sữa

Ngành công nghiệp chế biến sữa đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế, nhưng đồng thời tạo ra một lượng lớn nước thải ô nhiễm. Nước thải sữa chứa nhiều chất hữu cơ, protein, lipid và các chất ô nhiễm khác. Nếu không được xử lý đúng cách, nước thải này có thể gây ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe con người. Do đó, việc áp dụng các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến như ASBR là vô cùng quan trọng.

1.2. Giới Thiệu Về Công Nghệ ASBR trong Xử Lý Nước Thải

Công nghệ ASBR (Activated Sludge Batch Reactor) là một công nghệ xử lý sinh học nước thải theo mẻ, sử dụng bùn hoạt tính để phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ. ASBR có nhiều ưu điểm so với các công nghệ xử lý nước thải truyền thống, như khả năng xử lý hiệu quả cao, chi phí vận hành thấp và dễ dàng kiểm soát quá trình xử lý. Ứng dụng ASBR trong xử lý nước thải công nghiệp, đặc biệt là nước thải ngành sữa, ngày càng phổ biến.

II. Thực Trạng và Thách Thức Xử Lý Nước Thải Sữa Tại Elovi

Elovi Việt Nam, một doanh nghiệp hàng đầu trong ngành sữa, đối mặt với những thách thức trong việc xử lý nước thải. Nước thải Elovi có đặc điểm riêng, đòi hỏi các giải pháp xử lý phù hợp. Nghiên cứu này sẽ đánh giá hiệu quả xử lý hiện tại, xác định các điểm cần cải thiện và đề xuất các biện pháp để tối ưu hóa hệ thống xử lý nước thải của Elovi. Sự hiểu biết sâu sắc về các thách thức là bước quan trọng để đảm bảo xử lý nước thải bền vững.

2.1. Đặc Điểm Nguồn Nước Thải Từ Sản Xuất Sữa tại Elovi

Nước thải sản xuất sữa tại Elovi có thành phần phức tạp, bao gồm các chất hữu cơ như protein, lactose, chất béo và các chất tẩy rửa. Thông số nước thải sữa đầu vào hệ thống xử lý nước thải thường vượt quá tiêu chuẩn cho phép về COD, BOD và TSS. Việc phân tích nước thải định kỳ là rất quan trọng để đảm bảo hệ thống xử lý hoạt động hiệu quả và đáp ứng các quy định về môi trường. Cần liên tục theo dõi và điều chỉnh quy trình xử lý nước thải để phù hợp với sự thay đổi về thành phần nước thải.

2.2. Đánh Giá Hiện Trạng Hệ Thống Xử Lý Nước Thải ASBR tại Elovi

Hệ thống ASBR tại Elovi được thiết kế để xử lý một lượng lớn nước thải mỗi ngày. Tuy nhiên, theo thời gian, hiệu quả xử lý có thể bị suy giảm do nhiều yếu tố như sự thay đổi về tải lượng ô nhiễm, sự cố kỹ thuật hoặc quá trình lão hóa của hệ thống. Việc đánh giá hiệu quả định kỳ là cần thiết để xác định các vấn đề và đưa ra các giải pháp khắc phục, đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn. Quá trình cải tiến công nghệ ASBR cần được thực hiện liên tục.

III. Phương Pháp Đánh Giá Hiệu Quả Xử Lý Nước Thải Bằng ASBR

Nghiên cứu này sử dụng các phương pháp khoa học để đánh giá hiệu quả của công nghệ ASBR. Việc thu thập và phân tích nước thải được thực hiện một cách cẩn thận. Các chỉ số quan trọng như COD, BOD, TSS được đo lường để đánh giá khả năng loại bỏ chất ô nhiễm. Kết quả sẽ được so sánh với các tiêu chuẩn quốc gia để xác định mức độ tuân thủ. Phương pháp đánh giá hiệu quả toàn diện đảm bảo tính khách quan và chính xác.

3.1. Thu Thập và Phân Tích Mẫu Nước Thải Đầu Vào Đầu Ra

Quá trình thu thập mẫu nước thải được thực hiện theo quy trình chuẩn để đảm bảo tính đại diện và chính xác của mẫu. Mẫu nước thải được thu thập tại các điểm khác nhau trong hệ thống xử lý, bao gồm đầu vào, giữa các công đoạn xử lý và đầu ra. Các mẫu này sau đó được phân tích tại phòng thí nghiệm để xác định nồng độ các chất ô nhiễm quan trọng như COD, BOD, TSS, nitơ và photpho.

3.2. Đánh Giá Hiệu Quả Loại Bỏ COD BOD và Các Chất Ô Nhiễm Khác

Hiệu quả loại bỏ COD (Chemical Oxygen Demand), BOD (Biochemical Oxygen Demand) và các chất ô nhiễm khác là các chỉ số quan trọng để đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của hệ thống ASBR. COD và BOD cho biết lượng chất hữu cơ có trong nước thải, trong khi TSS (Total Suspended Solids) cho biết lượng chất rắn lơ lửng. Việc giảm thiểu các chỉ số này cho thấy hệ thống ASBR đang hoạt động hiệu quả trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm.

3.3. So Sánh Với Các Tiêu Chuẩn và Quy Chuẩn Môi Trường Việt Nam

Kết quả phân tích nước thải sau xử lý bằng công nghệ ASBR được so sánh với các tiêu chuẩn và quy chuẩn môi trường của Việt Nam, đặc biệt là QCVN 40:2011/BTNMT về nước thải công nghiệp. Việc so sánh này giúp xác định xem hệ thống xử lý có đáp ứng các yêu cầu pháp lý về môi trường hay không và có cần thiết phải thực hiện các biện pháp cải tiến công nghệ ASBR để nâng cao hiệu quả xử lý.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Hiệu Quả ASBR Tại Nhà Máy Sữa Elovi

Phần này trình bày kết quả nghiên cứu khoa học về hiệu quả xử lý của công nghệ ASBR tại Elovi Việt Nam. Dữ liệu thực nghiệm chứng minh khả năng của hệ thống trong việc đạt được các tiêu chuẩn môi trường. Nghiên cứu này cũng chỉ ra những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý. Những phát hiện này có giá trị thực tiễn cao cho Elovi và các doanh nghiệp khác trong ngành sữa.

4.1. Phân Tích Kết Quả Xử Lý Qua Các Công Đoạn Của Hệ Thống ASBR

Nghiên cứu tiến hành phân tích chi tiết kết quả xử lý tại từng công đoạn của hệ thống ASBR tại Elovi. Điều này giúp xác định công đoạn nào hoạt động hiệu quả nhất và công đoạn nào cần được cải thiện. Ví dụ, kết quả có thể cho thấy công đoạn xử lý kỵ khí đóng vai trò quan trọng trong việc giảm tải lượng COD đầu vào, trong khi công đoạn xử lý hiếu khí giúp loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan.

4.2. So Sánh Hiệu Quả Xử Lý Nước Thải Qua Các Năm tại Elovi

Nghiên cứu cũng so sánh hiệu quả xử lý nước thải qua các năm tại Elovi để đánh giá tính ổn định và bền vững của hệ thống ASBR. So sánh này giúp xác định xem có sự suy giảm về hiệu quả xử lý theo thời gian hay không và liệu có cần thiết phải thực hiện các biện pháp bảo trì, nâng cấp để duy trì hiệu quả hoạt động của hệ thống.

4.3. Đánh Giá Ảnh Hưởng Của Yếu Tố Vận Hành Đến Hiệu Quả Xử Lý

Các yếu tố vận hành như pH, nhiệt độ, tải lượng chất ô nhiễm và thời gian lưu nước thải có thể ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý của hệ thống ASBR. Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố này để xác định các thông số vận hành tối ưu, giúp nâng cao hiệu quả xử lý và giảm thiểu chi phí xử lý nước thải.

V. Đề Xuất Giải Pháp Nâng Cao Hiệu Quả Xử Lý Nước Thải Elovi

Dựa trên kết quả nghiên cứu, phần này đưa ra các đề xuất cụ thể để cải thiện hiệu quả xử lý của hệ thống ASBR tại Elovi. Các giải pháp có thể bao gồm tối ưu hóa quy trình vận hành, cải tiến công nghệ ASBR, hoặc bổ sung các công đoạn xử lý khác. Mục tiêu là đạt được chất lượng nước sau xử lý tốt hơn và tuân thủ các quy định môi trường.

5.1. Tối Ưu Hóa Quy Trình Vận Hành Hệ Thống ASBR Hiện Tại

Việc tối ưu hóa quy trình vận hành hệ thống ASBR có thể bao gồm điều chỉnh các thông số như thời gian sục khí, thời gian lắng, tỷ lệ bùn tuần hoàn và nồng độ oxy hòa tan (DO). Mục tiêu là tạo điều kiện tối ưu cho vi sinh vật hoạt động và loại bỏ chất ô nhiễm hiệu quả hơn. Quá trình này cần được thực hiện dựa trên kết quả phân tích và đánh giá thường xuyên thông số nước thải sữa.

5.2. Cải Tiến Công Nghệ ASBR để Nâng Cao Hiệu Quả Xử Lý

Cải tiến công nghệ ASBR có thể bao gồm việc bổ sung các thiết bị mới, thay đổi cấu trúc bể hoặc áp dụng các phương pháp xử lý sinh học tiên tiến hơn. Ví dụ, có thể sử dụng các giá thể để tăng diện tích bề mặt cho vi sinh vật bám dính, hoặc áp dụng công nghệ màng lọc (MBR) để nâng cao chất lượng nước sau xử lý. Việc cải tiến công nghệ cần được thực hiện dựa trên báo cáo nghiên cứu khoa học và các đánh giá kỹ thuật.

5.3. Bổ Sung Các Công Đoạn Xử Lý Tiên Tiến Nếu Cần Thiết

Trong một số trường hợp, việc bổ sung các công đoạn xử lý khác có thể cần thiết để đạt được chất lượng nước sau xử lý mong muốn. Ví dụ, có thể bổ sung công đoạn xử lý bằng than hoạt tính để loại bỏ các chất ô nhiễm khó phân hủy, hoặc công đoạn khử trùng bằng tia UV để tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh. Lựa chọn công đoạn bổ sung cần dựa trên phân tích thành phần nước thải và yêu cầu về chất lượng nước sau xử lý.

VI. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Phát Triển Công Nghệ ASBR

Nghiên cứu này cung cấp bằng chứng về hiệu quả xử lý của công nghệ ASBR tại Elovi Việt Nam. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều cơ hội để tối ưu hóa hệ thống và khám phá các ứng dụng rộng hơn. Hướng nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc cải tiến công nghệ ASBR, giảm chi phí xử lý nước thải, và phát triển các giải pháp bền vững hơn cho ngành sữa.

6.1. Tổng Kết Hiệu Quả Xử Lý Nước Thải Sữa Bằng Công Nghệ ASBR

Nghiên cứu này đã chứng minh rằng công nghệ ASBR là một giải pháp hiệu quả để xử lý nước thải sữa tại Elovi Việt Nam. Hệ thống ASBR có khả năng loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ một cách hiệu quả, giúp Elovi tuân thủ các quy định về môi trường và giảm thiểu tác động đến môi trường xung quanh.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiềm Năng Để Cải Tiến Công Nghệ ASBR

Nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc cải tiến công nghệ ASBR để nâng cao hiệu quả xử lý, giảm chi phí và tăng tính bền vững. Ví dụ, có thể nghiên cứu về việc sử dụng các vật liệu mới để tăng khả năng hấp phụ của bùn hoạt tính, hoặc áp dụng các kỹ thuật điều khiển tự động để tối ưu hóa quy trình vận hành. Ngoài ra, việc nghiên cứu về ứng dụng ASBR trong xử lý các loại nước thải công nghiệp khác cũng rất tiềm năng.

6.3. Đề Xuất Các Bước Tiếp Theo Cho Elovi Việt Nam

Dựa trên kết quả nghiên cứu, Elovi Việt Nam nên tiếp tục theo dõi và đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống ASBR. Đồng thời, cần chủ động tìm kiếm và áp dụng các giải pháp cải tiến công nghệ để nâng cao hiệu quả xử lý và đảm bảo tuân thủ các quy định về môi trường. Việc đầu tư vào các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến là một bước đi quan trọng để Elovi phát triển bền vững và bảo vệ môi trường.

Tổng quan nghiên cứu

Ngành công nghiệp chế biến sữa tại Việt Nam đã có sự phát triển mạnh mẽ, đóng góp quan trọng vào nền kinh tế quốc gia với công suất sản xuất đạt khoảng 80 triệu lít sản phẩm mỗi năm tại một số nhà máy lớn. Tuy nhiên, quá trình sản xuất sữa cũng phát sinh lượng lớn nước thải chứa các chất hữu cơ dễ phân hủy như carbohydrate, protein, lipit, vượt quá giới hạn cho phép theo Quy chuẩn Việt Nam QCVN 40:2011/BTNMT, cột B. Nước thải này nếu không được xử lý hiệu quả sẽ gây ra các tác động tiêu cực đến môi trường nước, không khí và đất, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái xung quanh.

Luận văn thạc sĩ này tập trung đánh giá hiệu quả xử lý nước thải sản xuất sữa bằng công nghệ ASBR (Anaerobic Sequencing Batch Reactor) tại Công ty Cổ phần Elovi Việt Nam, một doanh nghiệp có công suất chế biến 80 triệu lít/năm, với hệ thống xử lý nước thải công suất 500 m³/ngày. Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 6/2022 đến tháng 6/2023, tại nhà máy sản xuất sữa thuộc Công ty Elovi, nhằm mục tiêu đánh giá thành phần các chất ô nhiễm trong nước thải, hiệu quả xử lý từng công đoạn và toàn bộ hệ thống, cũng như đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý.

Việc nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc đảm bảo tuân thủ các quy định về bảo vệ môi trường, giảm thiểu ô nhiễm, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học thực nghiệm cho việc thiết kế, vận hành các hệ thống xử lý nước thải tương tự trong ngành chế biến sữa. Qua đó, góp phần nâng cao chất lượng môi trường và phát triển bền vững ngành công nghiệp chế biến sữa tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình xử lý nước thải sinh học, trong đó nổi bật là:

• Công nghệ xử lý sinh học theo mẻ ASBR: Đây là công nghệ xử lý nước thải sinh học theo mẻ, sử dụng vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ trong bể kín, vận hành theo chu trình sục khí, lắng và xả nước thải. ASBR có ưu điểm giảm thiểu bùn thải, vận hành tự động và hiệu quả xử lý cao đối với các chất ô nhiễm hữu cơ.

• Mô hình kết hợp xử lý kỵ khí và hiếu khí: Hệ thống xử lý nước thải tại Elovi kết hợp bể UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) xử lý kỵ khí trước bể ASBR xử lý sinh học hiếu khí, giúp tăng hiệu quả xử lý COD và BOD, đồng thời giảm lượng bùn phát sinh.

Các khái niệm chính được sử dụng trong nghiên cứu bao gồm: COD (Nhu cầu oxy hóa học), BOD5 (Nhu cầu oxy hóa sinh học 5 ngày), TSS (Chất rắn lơ lửng), pH, Coliform, tổng Nitơ, tổng Photpho, và hiệu suất xử lý (%).

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Số liệu thu thập trực tiếp tại nhà máy Elovi trong năm 2022-2023, bao gồm 15 mẫu nước thải lấy tại 5 vị trí khác nhau trong hệ thống xử lý (bể tiếp nhận, bể kỵ khí, bể ASBR giai đoạn sục khí và xả, ống xả ra nguồn tiếp nhận). Ngoài ra, số liệu thứ cấp từ Trung tâm Quan trắc và Kỹ thuật môi trường FEC và Công ty Envitech được sử dụng để đánh giá hiệu quả xử lý qua các năm.

• Phương pháp phân tích: Các chỉ tiêu như pH, DO được đo tại hiện trường; COD, BOD5, TSS, tổng Nitơ, tổng Photpho, Coliform được phân tích theo tiêu chuẩn TCVN và SMEWW trong phòng thí nghiệm. Mẫu được bảo quản theo quy trình nghiêm ngặt để đảm bảo độ chính xác.

• Phương pháp đánh giá hiệu quả xử lý: Hiệu quả xử lý được tính theo phần trăm giảm nồng độ các chất ô nhiễm trước và sau từng công đoạn xử lý, cũng như toàn bộ hệ thống, so sánh với quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT, cột B.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu kéo dài 12 tháng, từ tháng 6/2022 đến tháng 6/2023, bao gồm khảo sát hiện trạng, lấy mẫu phân tích, tổng hợp số liệu và đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Chất lượng nước thải đầu vào vượt quy chuẩn: Nồng độ COD trung bình là 1532 mg/L, BOD5 là 684 mg/L, TSS là 158 mg/L, đều vượt xa giới hạn cho phép của QCVN 40:2011/BTNMT, cột B (COD 148,5 mg/L; BOD5 49,5 mg/L; TSS 99 mg/L). Điều này phản ánh đặc trưng nước thải chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy.

2. Hiệu quả xử lý từng công đoạn cao: Công đoạn tiền xử lý loại bỏ khoảng 60-70% TSS; bể kỵ khí UASB giảm COD và BOD5 lần lượt khoảng 50% và 45%; bể ASBR tiếp tục xử lý hiệu quả với mức giảm COD và BOD5 đạt trên 80%. Công đoạn khử trùng đảm bảo loại bỏ Coliform gần như hoàn toàn.

3. Hiệu quả xử lý toàn hệ thống đạt chuẩn: Nước thải sau xử lý có COD, BOD5, TSS, tổng Nitơ, tổng Photpho đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 40:2011/BTNMT, cột B. Hiệu suất xử lý COD và BOD5 toàn hệ thống đạt trên 90%, TSS giảm trên 85%.

4. Hiệu quả xử lý cải thiện theo thời gian: Từ năm 2020 đến 2023, hiệu suất xử lý các chất hữu cơ và chất rắn lơ lửng tăng dần, cho thấy sự ổn định và nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống.

5. Lượng bùn phát sinh thấp: So với các công nghệ xử lý khác cùng công suất, công nghệ ASBR tại Elovi tạo ra lượng bùn thải trung bình ngày thấp hơn, giảm chi phí xử lý bùn và tác động môi trường.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân hiệu quả xử lý cao của hệ thống là do sự kết hợp giữa bể kỵ khí UASB và bể ASBR, tận dụng ưu điểm xử lý tải lượng hữu cơ lớn và khả năng phân hủy sinh học hiệu quả. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trong ngành xử lý nước thải công nghiệp chế biến thực phẩm, cho thấy công nghệ ASBR là lựa chọn tối ưu cho nước thải có hàm lượng hữu cơ cao.

Việc duy trì pH ổn định, nhiệt độ và nồng độ oxy hòa tan phù hợp trong bể ASBR giúp vi sinh vật phát triển tốt, tăng hiệu suất xử lý. Sự giảm dần nồng độ các chất ô nhiễm qua từng công đoạn được minh họa rõ ràng qua biểu đồ so sánh nồng độ COD, BOD5 và TSS trước và sau xử lý.

So với các công nghệ truyền thống như AO hay MBBR, ASBR có ưu điểm vận hành đơn giản, giảm diện tích xây dựng và lượng bùn thải, phù hợp với điều kiện sản xuất sữa tại Elovi. Tuy nhiên, công nghệ này yêu cầu mức độ tự động hóa cao và cần có hệ thống giám sát liên tục để đảm bảo vận hành ổn định.

Kết quả nghiên cứu không chỉ khẳng định hiệu quả xử lý nước thải của công nghệ ASBR tại Elovi mà còn cung cấp cơ sở khoa học để áp dụng công nghệ này cho các nhà máy chế biến sữa khác, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững ngành công nghiệp chế biến sữa Việt Nam.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường giám sát và tự động hóa hệ thống xử lý: Áp dụng hệ thống quan trắc nước thải tự động liên tục để theo dõi chất lượng nước thải đầu ra, phát hiện sớm sự cố và điều chỉnh kịp thời. Chủ thể thực hiện: Ban quản lý nhà máy, trong vòng 6 tháng tới.

2. Nâng cấp công nghệ tiền xử lý: Cải tiến bể tách dầu mỡ và bể lắng để tăng hiệu quả loại bỏ chất rắn và dầu mỡ, giảm tải cho bể ASBR, nâng cao hiệu suất xử lý tổng thể. Thời gian thực hiện: 12 tháng, do phòng kỹ thuật phối hợp với nhà thầu công nghệ.

3. Đào tạo nhân sự vận hành: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về vận hành và bảo trì hệ thống ASBR, nâng cao kỹ năng xử lý sự cố và tối ưu hóa quy trình vận hành. Chủ thể: Phòng nhân sự và kỹ thuật, thực hiện định kỳ hàng năm.

4. Tối ưu hóa sử dụng hóa chất xử lý nước thải: Rà soát và điều chỉnh liều lượng hóa chất khử trùng, trung hòa để giảm chi phí và tác động môi trường, đồng thời đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra. Thời gian: 6 tháng, do phòng môi trường phối hợp với nhà cung cấp hóa chất.

5. Mở rộng nghiên cứu và áp dụng công nghệ mới: Nghiên cứu kết hợp công nghệ màng MBR hoặc MBBR với ASBR để nâng cao hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm khó phân hủy, chuẩn bị cho tương lai khi tải lượng nước thải tăng. Chủ thể: Ban lãnh đạo công ty và các viện nghiên cứu, kế hoạch 2-3 năm tới.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý môi trường tại doanh nghiệp chế biến sữa: Giúp hiểu rõ hiệu quả công nghệ xử lý nước thải ASBR, từ đó đưa ra quyết định đầu tư và vận hành hệ thống xử lý phù hợp.

2. Chuyên gia và kỹ sư môi trường: Cung cấp dữ liệu thực nghiệm và phân tích chi tiết về hiệu suất xử lý nước thải, hỗ trợ nghiên cứu và phát triển công nghệ xử lý nước thải trong ngành thực phẩm.

3. Cơ quan quản lý nhà nước về môi trường: Là tài liệu tham khảo để đánh giá, kiểm tra việc tuân thủ quy chuẩn môi trường của các nhà máy chế biến sữa, đồng thời xây dựng chính sách hỗ trợ công nghệ xử lý tiên tiến.

4. Sinh viên và học viên ngành khoa học môi trường: Tài liệu học tập thực tiễn về ứng dụng công nghệ ASBR trong xử lý nước thải công nghiệp, giúp nâng cao kiến thức và kỹ năng nghiên cứu.

Câu hỏi thường gặp

1. Công nghệ ASBR là gì và ưu điểm chính của nó?
   ASBR là công nghệ xử lý nước thải sinh học theo mẻ, sử dụng vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ trong bể kín vận hành theo chu trình sục khí và lắng. Ưu điểm gồm giảm bùn thải, hiệu quả xử lý cao, vận hành tự động và tiết kiệm diện tích xây dựng.

2. Nước thải sản xuất sữa có đặc điểm gì?
   Nước thải chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy như carbohydrate, protein, lipit, có nồng độ COD và BOD5 cao, pH biến động do lên men lactose, chứa cả chất rắn lơ lửng và vi sinh vật gây ô nhiễm môi trường nếu không xử lý đúng cách.

3. Hiệu quả xử lý nước thải tại Elovi đạt được mức nào?
   Hiệu suất xử lý COD và BOD5 toàn hệ thống đạt trên 90%, TSS giảm trên 85%, các chỉ tiêu sau xử lý đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 40:2011/BTNMT, cột B, đảm bảo an toàn cho môi trường tiếp nhận.

4. Lượng bùn thải phát sinh từ công nghệ ASBR như thế nào?
   ASBR tạo ra lượng bùn thải trung bình ngày thấp hơn so với các công nghệ xử lý khác cùng công suất, giúp giảm chi phí xử lý bùn và tác động môi trường.

5. Có thể áp dụng công nghệ ASBR cho các nhà máy chế biến sữa khác không?
   Có, công nghệ ASBR phù hợp với nước thải có hàm lượng hữu cơ cao như trong ngành chế biến sữa, đặc biệt khi kết hợp với bể kỵ khí UASB, giúp nâng cao hiệu quả xử lý và giảm chi phí vận hành.

Kết luận

• Nước thải sản xuất sữa tại Công ty Elovi chứa hàm lượng chất hữu cơ cao, vượt quy chuẩn môi trường, đòi hỏi xử lý hiệu quả để bảo vệ môi trường.
• Hệ thống xử lý nước thải kết hợp bể kỵ khí UASB và bể ASBR vận hành ổn định, đạt hiệu suất xử lý COD, BOD5 trên 90%, đảm bảo nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT, cột B.
• Hiệu quả xử lý nước thải cải thiện qua các năm 2020-2023, chứng tỏ sự ổn định và nâng cao chất lượng vận hành hệ thống.
• Công nghệ ASBR giúp giảm lượng bùn thải phát sinh, tiết kiệm chi phí và giảm tác động môi trường so với các công nghệ truyền thống.
• Đề xuất nâng cấp hệ thống giám sát tự động, đào tạo nhân sự và tối ưu hóa quy trình vận hành nhằm nâng cao hiệu quả xử lý trong tương lai.

Tiếp theo, cần triển khai các giải pháp đề xuất, đồng thời mở rộng nghiên cứu áp dụng công nghệ mới để đáp ứng yêu cầu xử lý nước thải ngày càng cao. Các nhà quản lý và chuyên gia môi trường được khuyến khích tham khảo và áp dụng kết quả nghiên cứu này nhằm phát triển bền vững ngành công nghiệp chế biến sữa tại Việt Nam.