Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành chế biến và xuất khẩu thủy hải sản là một trong những ngành kinh tế mũi nhọn của Việt Nam, tận dụng lợi thế bờ biển dài 3.260 km và nguồn nguyên liệu nhiệt đới phong phú. Trong cơ cấu xuất khẩu thủy sản, chế biến tôm chiếm tỷ trọng lớn và duy trì tốc độ tăng trưởng ổn định. Tuy nhiên, đặc thù công nghệ chế biến thủy sản tiêu tốn lượng nước lớn (trung bình 4–6 m³/tấn sản phẩm tôm đông lạnh) và phát sinh dòng thải chứa tải lượng ô nhiễm hữu cơ cao, giàu các hợp chất cacbon, nitơ, photpho cùng vi sinh vật gây mùi hôi và ô nhiễm nguồn tiếp nhận nếu không được xử lý đạt chuẩn.

Công ty Cổ phần Thủy sản Minh Phú – Hậu Giang là cơ sở chế biến tôm quy mô lớn tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long với công suất chế biến 40.000 tấn thành phẩm/năm. Quá trình vận hành dây chuyền chế biến tôm sú và tôm thẻ xuất khẩu làm phát sinh lượng nước thải sản xuất lớn từ các khâu rửa nguyên liệu, sơ chế, ngâm phụ gia, mạ băng và vệ sinh nhà xưởng thiết bị.

Đề tài đồ án thiết kế được thực hiện nhằm giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ kỹ thuật cụ thể:

  1. Tổng quan tình hình phát triển ngành chế biến thủy sản, công nghệ chế biến tôm đông lạnh và khung pháp lý môi trường hiện hành tại Việt Nam.
  2. Khảo sát thực tế dây chuyền công nghệ sản xuất, phân tích dòng vào – dòng ra tại Nhà máy Chế biến Thủy sản Minh Phú – Hậu Giang.
  3. Nhận diện, phân tích và định lượng các dòng phát thải của nhà máy bao gồm nước thải sản xuất, nước thải sinh hoạt, nước mưa chảy tràn, chất thải rắn sinh hoạt, sản xuất, chất thải nguy hại và khí thải.
  4. Đề xuất quy trình công nghệ và tính toán thiết kế chi tiết các công trình đơn vị trong trạm xử lý nước thải công suất 1.000 m³/ngày đêm, đảm bảo nước thải đầu ra đạt Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia QCVN 11:2008/BTNMT cột B trước khi xả vào nguồn tiếp nhận.

Đối tượng nghiên cứu chính là dây chuyền công nghệ sản xuất tôm sú, tôm thẻ và hệ thống dòng thải phát sinh tại Nhà máy Minh Phú – Hậu Giang (địa chỉ tại Khu Công nghiệp Sông Hậu, giai đoạn 1, huyện Châu Thành, tỉnh Hậu Giang). Thời gian thu thập số liệu và thực hiện tính toán thiết kế hoàn thành vào tháng 6 năm 2021.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án xây dựng dựa trên hệ thống cơ sở lý thuyết xử lý nước thải công nghiệp và hệ thống quy chuẩn, luật định môi trường của Việt Nam:

  • Khung pháp lý áp dụng: Luật Thủy sản 2017 (Chương VII về chế biến, xuất nhập khẩu thủy sản); Luật Bảo vệ Môi trường 2014 và Luật Bảo vệ Môi trường 2020; Thông tư 35/2015/TT-BTNMT; Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp chế biến thủy sản QCVN 11:2008/BTNMT (cùng bản soát xét QCVN 11-MT:2015/BTNMT); QCVN 40:2011/BTNMT (nước thải công nghiệp); QCVN 14:2008/BTNMT và TCVN 6772:2000 (nước thải sinh hoạt); TCVN 5945:2005.
  • Cơ sở lý thuyết xử lý nước thải:
    • Phương pháp cơ học: Tách tạp chất không tan và cặn lơ lửng thông qua song chắn rác, lắng trọng lực, lắng ly tâm, điều hòa lưu lượng và nồng độ.
    • Phương pháp hóa lý: Tách các hạt keo và chất không tan tự lắng kém qua keo tụ, tạo bông, tuyển nổi, hấp phụ, trao đổi ion.
    • Phương pháp hóa học: Trung hòa pH, oxy hóa khử khử trùng bằng hóa chất (chlorine).
    • Phương pháp sinh học: Phân hủy chất hữu cơ hòa tan dựa trên hoạt động chuyển hóa của vi sinh vật, bao gồm quá trình kỵ khí trong bể UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) và hiếu khí trong bể bùn hoạt tính lơ lửng Aerotank.

Phương pháp nghiên cứu thực hiện bao gồm:

  • Phương pháp điều tra, thu thập và kế thừa tài liệu: Sử dụng số liệu quan trắc thực tế tại Nhà máy Minh Phú – Hậu Giang (năm 2019) kết hợp số liệu từ Tổng cục Môi trường (2009).
  • Phương pháp phân tích cân bằng vật chất: Thiết lập bảng cân bằng dòng vào và dòng ra cho từng công đoạn chế biến tôm đông lạnh.
  • Phương pháp tính toán công nghệ kỹ thuật môi trường: Ứng dụng các công thức tính toán thủy lực, động học phân hủy sinh học, tải trọng thể tích và cân bằng khối lượng sinh khối theo giáo trình chuyên ngành kỹ thuật môi trường (tài liệu của PGS.TS. Lâm Minh Triết, GS.TS. Hoàng Huệ).

Thiết kế và triển khai hệ thống kỹ thuật

Hệ thống xử lý nước thải chế biến tôm đông lạnh công suất 1.000 m³/ngày đêm được thiết kế theo dây chuyền công nghệ kết hợp cơ học, sinh học kỵ khí, sinh học hiếu khí và khử trùng hóa học:

Nước thải sản xuất $\rightarrow$ Song chắn rác $\rightarrow$ Bể điều hòa (sục khí nén) $\rightarrow$ Bể lắng 1 (lắng đứng/ly tâm) $\rightarrow$ Bể kỵ khí UASB $\rightarrow$ Bể hiếu khí Aerotank $\rightarrow$ Bể lắng 2 (lắng sinh học) $\rightarrow$ Bể tiếp xúc khử trùng (Chlorine) $\rightarrow$ Nguồn tiếp nhận (đạt QCVN 11:2008/BTNMT cột B).

Hệ thống xử lý bùn và thu hồi phụ phẩm:

  • Bùn tươi từ Bể lắng 1 và bùn hoạt tính dư từ Bể lắng 2 được dẫn về Bể nén bùn trọng lực, sau đó qua Máy ép bùn dây đai để làm phân bón hữu cơ (compost).
  • Một phần bùn hoạt tính từ Bể lắng 2 được bơm tuần hoàn trở lại Bể Aerotank để duy trì nồng độ vi sinh vật.
  • Khí sinh học ($CH_4$) thu hồi từ phễu tách khí của Bể UASB được tận dụng làm nguồn năng lượng cấp nhiệt.
Hạng mục công trình Thông số hình học và kỹ thuật Kết quả tính toán thiết kế
Lưu lượng thiết kế $Q_{tb} = 1.000\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$; $k_{max} = 1{,}7$ $Q_{tb} = 41{,}67\text{ m}^3/\text{h}$; $Q_{max\text{ ngày}} = 1.700\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$
Song chắn rác Vận tốc $v = 0{,}5\text{ m/s}$; khe hở $b = 20\text{ mm}$; thanh $d = 5\text{ mm}$ Số khe $n = 14$; số thanh 15; bề rộng $B_s = 0{,}35\text{ m}$; chiều cao nước $h_1 = 0{,}14\text{ m}$
Bể điều hòa Dạng tròn; cấp khí xáo trộn $R = 13\text{ l/m}^3\cdot\text{phút}$ Thể tích $V = 198{,}6\text{ m}^3$; đường kính $D = 7{,}95\text{ m}$; chiều cao $H = 4{,}5\text{ m}$ ($h_{max}=4\text{m}$, $h_{bv}=0{,}5\text{m}$)
Hệ thống khí nén Ống màng đục lỗ ($d_{lỗ} = 5\text{ mm}$); vận tốc khí $8\text{ m/s}$ Lưu lượng khí $q_k = 2{,}151\text{ m}^3/\text{phút}$; 24 cụm ống phân phối HDPE (ống chính $\varnothing 80$, ống nhánh $\varnothing 20$)
Bể lắng đợt 1 Dạng tròn ly tâm; tải trọng bề mặt $L_A = 40\text{ m}^3/\text{m}^2\cdot\text{ngày}$ Diện tích $A = 25\text{ m}^2$; $D = 5{,}64\text{ m}$; chiều sâu hữu ích $H = 4\text{ m}$; ống trung tâm $d = 1{,}13\text{ m}$; $h = 2{,}4\text{ m}$
Lượng bùn tươi Hiệu suất tách SS đạt 40%; độ ẩm cặn 95% Bùn khô $92\text{ kg SS/ngày}$; bùn ướt $1.747\text{ kg/ngày}$ ($M_{tuoi(VSS)} = 69\text{ kg VSS/ngày}$)
Bể UASB Tải trọng hữu cơ $3\text{ kg COD/m}^3\cdot\text{ngày}$; $L_A = 12\text{ m}^3/\text{m}^2\cdot\text{ngày}$ Thể tích phản ứng $V_r = 304\text{ m}^3$; 5 đơn nguyên hình vuông (cạnh $4{,}1\text{ m}$); chiều cao tổng $H_{tc} = 4{,}8\text{ m}$
Thu hồi khí & bùn UASB Phễu tách 3 pha (2 phễu/đơn nguyên, cao $1{,}5\text{ m}$) Khí $CH_4$ sinh ra $260\text{ m}^3/\text{ngày}$; sinh khối tạo thành $P_x = 12{,}6\text{ kg VS/ngày}$; bùn nuôi ban đầu $182{,}05\text{ tấn}$
Bể Aerotank Thổi khí xáo trộn hoàn toàn; MLVSS = $3.000\text{ mg/L}$ Hệ số động học: $Y = 0{,}5\text{ mg VSS/mg BOD}_5$; $K_d = 0{,}05\text{ ngày}^{-1}$; $\theta_c = 10\text{ ngày}$

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan ngành thủy sản Việt Nam

Chương 1 phân tích bức tranh tổng thể của ngành thủy sản Việt Nam giai đoạn 1995–2020:

  • Sản lượng thủy sản tăng hơn 6 lần, từ 1,3 triệu tấn (1995) lên 8,4 triệu tấn (2020), đạt mức tăng trưởng bình quân 8%/năm. Cơ cấu sản lượng gồm nuôi trồng thủy sản chiếm 54% (gần 4,6 triệu tấn) và khai thác chiếm 46% (3,85 triệu tấn). Vùng Đồng bằng sông Cửu Long chiếm 95% sản lượng cá tra và 80% sản lượng tôm cả nước.
  • Kim ngạch xuất khẩu tăng 11 lần, từ 758 triệu USD (1997) lên 8,5 tỷ USD (2020). Xuất khẩu tôm chiếm tỷ trọng lớn nhất (36–50% tổng kim ngạch), tăng từ 457 triệu USD (1998) lên 3,73 tỷ USD (2020). Việt Nam có hơn 600.000 ha nuôi tôm (tôm sú và tôm thẻ chân trắng) tập trung tại 5 tỉnh: Cà Mau, Bạc Liêu, Sóc Trăng, Bến Tre, Kiên Giang; chiếm vị trí thứ hai thế giới về xuất khẩu tôm (chiếm 13–14% thị phần thế giới).
  • Các khía cạnh ô nhiễm môi trường đặc trưng: Mùi hôi tanh từ phế phẩm phân hủy; chất thải rắn từ vỏ, đầu tôm; nước thải chiếm 85–90% tổng lượng thải phát sinh.
Chỉ tiêu ô nhiễm Đơn vị tính Dải nồng độ nước thải chế biến tôm
pH - 6,5 – 9,0
Chất rắn lơ lửng (SS) mg/L 100 – 300
COD mg $O_2$/L 800 – 2.000
$BOD_5$ mg $O_2$/L 500 – 1.500
Tổng Nitơ ($N_{tổng}$) mg/L 50 – 200
Tổng Photpho ($P_{tổng}$) mg/L 10 – 120
Tỷ lệ $BOD_5/COD$ - 0,6 – 0,9 (khả năng phân hủy sinh học cao)

Chương 2: Tìm hiểu chung Công ty Cổ phần Minh Phú – Hậu Giang

Chương 2 trình bày chi tiết quy mô hoạt động và dây chuyền chế biến của công ty:

  • Khánh thành năm 2011 tại KCN Sông Hậu (giai đoạn 1, huyện Châu Thành, tỉnh Hậu Giang) trên diện tích 10 ha, bao gồm nhà máy chế biến, kho lạnh, văn phòng, kho cảng và khu đóng gói. Năng suất đạt 40.000 tấn thành phẩm/năm, sử dụng 250 kỹ sư và 5.000 công nhân (định hướng mở rộng 7.500 người). Nhà máy đạt các tiêu chuẩn quốc tế: BAP, ASC, Global GAP, ISO 14000, ISO 22000, BSCI, WRC, HALAL.
  • Nguyên liệu chính gồm tôm sú (Penaeus monodon, kích thước 150–250 mm, khối lượng 50–150 g) và tôm thẻ (Penaeus semisulcatus, kích thước 120–250 mm, khối lượng 40–145 g).
  • Dây chuyền sản xuất trải qua 10 công đoạn:
    1. Tiếp nhận nguyên liệu: Kiểm tra cảm quan, nhiệt độ thân tôm $\le 4^\circ\text{C}$, dư lượng sunfit $< 10\text{ ppm}$, kháng sinh và vi sinh vật.
    2. Sơ chế: Rửa qua 2 máy (nước $\le 7^\circ\text{C}$), cân, bảo quản đá tỷ lệ 1:1, lặt đầu trong bồn nước pha chlorine 10–50 ppm, phân cỡ và phân loại.
    3. Chế biến: Lột vỏ dưới vòi nước chảy liên tục, cân, ngâm quay phụ gia (MTR 79, Brifisol new 512, muối) nhằm tăng độ giòn bóng và giữ nước.
    4. Xếp khuôn: Nhúng khuôn qua nước pha chlorine 50 ppm, châm nước, đậy nắp.
    5. Cấp đông: Hạ nhiệt độ tâm sản phẩm xuống $\le -18^\circ\text{C}$ trong thời gian 90–120 phút.
    6. Tách khuôn: Phun nước lạnh làm tan băng đáy khuôn để tách bánh tôm.
    7. Mạ băng: Phun nước lạnh $\le 3^\circ\text{C}$ tạo lớp băng bảo vệ bề mặt, cho vào túi PE.
    8. Rà kim loại: Phát hiện và loại bỏ sản phẩm dính dị vật kim loại.
    9. Bao gói: Đóng 6 block/thùng carton dán nhãn thông tin truy xuất.
    10. Bảo quản: Lưu kho lạnh duy trì nhiệt độ $\le -20^\circ\text{C}$.
Công đoạn sản xuất Dòng vào Dòng ra Dòng chất thải phát sinh
1. Tiếp nhận nguyên liệu Tôm nguyên liệu Tôm tiếp nhận Nước thải tiếp nhận
2. Sơ chế (rửa, lặt đầu) Điện, nước, chlorine (10–50 ppm), đá Tôm bỏ đầu Nước thải rửa tôm, đầu tôm, tôm hỏng, mùi tanh
3. Chế biến (lột vỏ, ngâm) Điện, nước, phụ gia (MTR 79, Brifisol) Tôm lột vỏ Nước thải, vỏ tôm, ruột tôm, bao bì phụ gia
4. Xếp khuôn Khuôn, nước pha chlorine 50 ppm Tôm xếp khuôn Nước thải vệ sinh, khử trùng
5. Cấp đông Điện năng Tôm cấp đông Nước rửa tủ, rò rỉ môi chất lạnh
6. Tách khuôn & mạ băng Nước lạnh ($\le 3^\circ\text{C}$), túi PE Bánh tôm mạ băng Nước thải tách khuôn, túi PE hỏng
7. Rà kim loại & bao gói Thùng carton, khay xốp, nhãn mác Thành phẩm đóng gói Bìa carton hỏng, tôm nhiễm kim loại
8. Bảo quản Điện năng Sản phẩm xuất kho Khí thải rò rỉ từ hệ thống lạnh

Chương 3: Nhận diện, phân tích và định lượng dòng thải trong quy trình chế biến tôm của Công ty Minh Phú

Chương 3 định lượng các thành phần ô nhiễm phát sinh trong nhà máy:

  • Nước thải sản xuất: Nguồn phát sinh chính từ công đoạn rửa nguyên liệu, sơ chế, ngâm phụ gia và vệ sinh nhà xưởng.
Chỉ tiêu ô nhiễm Đơn vị tính Nồng độ thực tế (2019) QCVN 11:2008 Cột A QCVN 11:2008 Cột B
pH - 7,7 6,0 – 9,0 5,5 – 9,0
$BOD_5$ mg/L 1.050 30 50
COD mg/L 1.500 50 80
TSS mg/L 270 50 100
Tổng Nitơ mg/L 120 30 60
Tổng Photpho mg/L 10 6 8
Coliform MPN/100 mL 4.000 3.000 5.000
  • Nước thải sinh hoạt và nước mưa: Nước thải sinh hoạt phát sinh từ 5.000–7.500 công nhân viên; tải trọng chất bẩn theo đầu người: TSS (50–55 g/người/ngày), $BOD_5$ (25–30 g/người/ngày). Nước mưa chảy tràn cuốn theo bụi bẩn và dầu mỡ trên bề mặt sân đường.
  • Chất thải rắn và chất thải nguy hại:
    • Chất thải rắn sản xuất: Đầu tôm, vỏ tôm, nội tạng giàu protein, canxi và photpho được thu gom làm thức ăn chăn nuôi. Bao bì PE, thùng carton hỏng phát sinh trong khâu đóng gói.
    • Chất thải rắn sinh hoạt: Công ty đặt suất ăn công nghiệp, rác thải tại nhà ăn tập thể phát sinh khoảng 350 kg/ngày (tính toán lý thuyết tối đa 3.750 kg/ngày cho 7.500 người).
    • Chất thải nguy hại: Giẻ lau, găng tay dính dầu nhớt, bao bì dính hóa chất, bóng đèn huỳnh quang thải và dầu nhớt thải từ bảo dưỡng máy móc.
  • Khí thải và tiếng ồn: Bụi phát sinh từ phương tiện vận tải; mùi hôi tanh do phân hủy hữu cơ chứa mercaptan, amin, $H_2S$, $NH_3$ và hơi chlorine khử trùng; môi chất lạnh ($NH_3$, CFC) rò rỉ từ hệ thống cấp đông; tiếng ồn từ máy nén, bơm và máy phát điện.

Chương 4: Đề xuất giải pháp xử lý chất thải của Nhà máy Chế biến tôm Minh Phú - Hậu Giang

Chương 4 tập trung vào việc tính toán thiết kế chi tiết từng công trình trong hệ sinh thái xử lý nước thải công suất 1.000 m³/ngày đêm:

  • Cơ sở lựa chọn công nghệ: Dựa trên khảo sát 120 nhà máy chế biến thủy sản trên toàn quốc, công nghệ kết hợp kỵ khí (UASB) và hiếu khí (Aerotank) là giải pháp tối ưu đối với dòng thải có $BOD_5/COD \approx 0{,}7$, tải lượng hữu cơ cao và nồng độ nitơ, photpho lớn.
  • Tính toán chi tiết các công trình đơn vị:
    • Song chắn rác: Đặt ở kênh dẫn đầu vào, vận tốc dòng chảy $0{,}5\text{ m/s}$, độ sâu nước $0{,}14\text{ m}$, gồm 14 khe hở rộng $20\text{ mm}$ và 15 thanh chắn dày $5\text{ mm}$, bề rộng mương $0{,}35\text{ m}$.
    • Bể điều hòa: Dung tích hữu dụng $198{,}6\text{ m}^3$, đường kính $7{,}95\text{ m}$, chiều cao xây dựng $4{,}5\text{ m}$. Hệ thống cấp khí nén với cường độ $13\text{ l/m}^3\cdot\text{phút}$ ($q_k = 2{,}151\text{ m}^3/\text{phút}$) ngăn chặn lắng cặn và khử bớt chlorine dư. Sau bể điều hòa, nồng độ $BOD_5$ đạt $998\text{ mg/L}$, COD đạt $1.425\text{ mg/L}$, SS đạt $230\text{ mg/L}$.
    • Bể lắng 1: Bể lắng đứng/ly tâm có đường kính $5{,}64\text{ m}$, chiều sâu lắng $4\text{ m}$, đường kính ống trung tâm $1{,}13\text{ m}$. Hiệu suất lắng cặn SS đạt 40%, giảm SS xuống $138\text{ mg/L}$, $BOD_5$ xuống $789{,}4\text{ mg/L}$, COD xuống $1.140\text{ mg/L}$. Lượng bùn tươi sinh ra là $92\text{ kg SS/ngày}$ (độ ẩm 95%).
    • Bể kỵ khí UASB: Chia làm 5 đơn nguyên vuông cạnh $4{,}1\text{ m}$, chiều cao phản ứng $3{,}33\text{ m}$, chiều cao tổng cộng $4{,}8\text{ m}$. Tải trọng xử lý $3\text{ kg COD/m}^3\cdot\text{ngày}$, hiệu suất khử COD đạt 65%, $BOD_5$ đạt 75%. Nước thải ra khỏi UASB có $BOD_5 = 197\text{ mg/L}$, $\text{COD} = 399\text{ mg/L}$. Lượng khí $CH_4$ sinh ra đạt $260\text{ m}^3/\text{ngày}$, sinh khối bùn tăng thêm $12{,}6\text{ kg VS/ngày}$.
    • Bể hiếu khí Aerotank & Bể lắng 2: Xử lý triệt để lượng $BOD_5$ và COD còn lại bằng bùn hoạt tính lơ lửng MLVSS $3.000\text{ mg/L}$ trong điều kiện sục khí liên tục.
    • Bể khử trùng, Bể nén bùn và Máy ép bùn: Nước thải sau lắng 2 được khử trùng bằng dung dịch Chlorine để diệt trừ Coliform trước khi xả thải. Toàn bộ bùn từ bể lắng 1 và bùn dư bể lắng 2 được đưa qua bể nén bùn trọng lực và ép bằng máy ép bùn dây đai thành bánh bùn khô.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã hoàn thành toàn bộ nội dung tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải với các kết quả cụ thể:

Thông số ô nhiễm Dòng vào thô Sau Bể điều hòa Sau Bể lắng 1 Sau Bể UASB Sau Aerotank & Khử trùng QCVN 11:2008 Cột B
$BOD_5$ (mg/L) 1.050 998 789,4 197 $\le 50$ 50
COD (mg/L) 1.500 1.425 1.140 399 $\le 80$ 80
TSS (mg/L) 270 230 138 138 $\le 100$ 100
Coliform (MPN/100mL) 4.000 - - - $< 5.000$ 5.000

Các giải pháp và đóng góp kỹ thuật chính:

  • Thiết lập chuỗi công nghệ kết hợp UASB – Aerotank phù hợp với đặc thù nước thải chế biến tôm có tỷ lệ $BOD_5/COD$ cao ($0{,}7$), nồng độ hữu cơ lớn.
  • Tận dụng dòng khí sinh học sinh ra từ UASB ($260\text{ m}^3\text{ } CH_4/\text{ngày}$) phục vụ cấp nhiệt, đồng thời bùn thải sau ép dây đai được thu hồi làm phân bón compost, giảm thiểu phát thải thứ cấp.
  • Cung cấp bảng tính toán kích thước hình học, thông số thủy lực, thiết bị sục khí, phân phối khí và máy bơm cụ thể cho trạm xử lý nước thải công suất 1.000 m³/ngày đêm.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Số liệu tính toán đầu vào dựa trên kết quả phân tích mẫu nước thải của nhà máy năm 2019; chưa phản ánh đầy đủ dao động tải lượng trong các đợt cao điểm sản xuất thời vụ tôm hoặc thay đổi nồng độ photpho do biến động công thức ngâm phụ gia (tripolyphotphat).
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Khảo sát bổ sung công đoạn hóa lý keo tụ/tạo bông nâng cao nhằm loại bỏ triệt để photpho trước khi vào khối sinh học nếu tiêu chuẩn xả thải yêu cầu đạt QCVN 11-MT:2015/BTNMT cột A.
    • Nghiên cứu giải pháp tự động hóa kiểm soát nồng độ oxy hòa tan (DO) trong bể Aerotank nhằm tối ưu hóa điện năng tiêu thụ cho hệ thống máy nén khí.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu chuyên khảo hữu ích cho sinh viên, học viên chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường, Công nghệ Môi trường, Công nghệ Chế biến Thủy sản và các kỹ sư vận hành trạm xử lý nước thải công nghiệp.

Các nội dung có giá trị tham khảo ứng dụng cao:

  • Bảng phân tích chi tiết dòng vào – dòng ra kèm chất thải cho 10 công đoạn chế biến tôm đông lạnh xuất khẩu.
  • Quy trình từng bước tính toán thiết kế bể kỵ khí UASB và bể điều hòa có sục khí nén xử lý nước thải công nghiệp thực phẩm.
  • Phương pháp xác định hệ số không điều hòa lưu lượng và tính toán lượng bùn tươi, bùn sinh học phát sinh trong công nghệ chế biến tôm.

Câu hỏi thường gặp

1. Công suất thiết kế và quy chuẩn xả thải mục tiêu của hệ thống xử lý nước thải trong đồ án là gì?
Hệ thống được tính toán thiết kế cho công suất xử lý trung bình 1.000 m³/ngày đêm ($41{,}67\text{ m}^3/\text{h}$), lưu lượng cực đại ngày đạt 1.700 m³/ngày đêm. Chất lượng nước sau xử lý hướng tới đạt Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia QCVN 11:2008/BTNMT cột B trước khi xả vào nguồn tiếp nhận.

2. Nồng độ các chất ô nhiễm chính trong nước thải chế biến tôm Minh Phú – Hậu Giang là bao nhiêu?
Theo số liệu quan trắc năm 2019 của công ty: pH đạt 7,7; $BOD_5$ là 1.050 mg/L; COD là 1.500 mg/L; TSS là 270 mg/L; Tổng Nitơ là 120 mg/L; Tổng Photpho là 10 mg/L và Coliform là 4.000 MPN/100 mL.

3. Bể xử lý kỵ khí UASB được thiết kế với các thông số kích thước và hiệu suất như thế nào?
Bể UASB vận hành ở tải trọng hữu cơ $3\text{ kg COD/m}^3\cdot\text{ngày}$, gồm 5 đơn nguyên hình vuông cạnh $4{,}1\text{ m}$, chiều cao phần phản ứng $3{,}33\text{ m}$, chiều cao tổng cộng $4{,}8\text{ m}$ (thể tích phản ứng $304\text{ m}^3$). Hiệu suất khử COD đạt 65%, $BOD_5$ đạt 75%, sản sinh $260\text{ m}^3\text{ } CH_4/\text{ngày}$ và sinh khối bùn $12{,}6\text{ kg VS/ngày}$.

4. Khí nén trong bể điều hòa được tính toán với thông số nào và có tác dụng gì?
Bể điều hòa (dung tích $198{,}6\text{ m}^3$, đường kính $7{,}95\text{ m}$) sử dụng hệ thống thổi khí với cường độ nén $13\text{ l/m}^3\cdot\text{phút}$ ($q_k = 2{,}151\text{ m}^3/\text{phút}$) qua 24 cụm ống màng khuếch tán. Việc sục khí giúp xáo trộn đều dòng thải, ngăn chặn quá trình phân hủy kỵ khí gây mùi và hỗ trợ giải phóng clo dư từ công đoạn vệ sinh.

5. Chất thải rắn sản xuất từ quy trình chế biến tôm được quản lý ra sao?
Chất thải rắn phát sinh gồm đầu tôm, vỏ tôm, nội tạng giàu protein, canxi và photpho được thu gom riêng để bán làm nguyên liệu sản xuất thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm và thủy sản. Bao bì nilon PE, khay xốp và thùng carton hỏng được thu gom tái chế hoặc xử lý theo quy định.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế quy trình công nghệ xử lý nước thải của nhà máy chế biến thủy sản" đã phân tích toàn diện hiện trạng phát thải tại Công ty Cổ phần Thủy sản Minh Phú – Hậu Giang và hoàn thiện phương án thiết kế hệ thống xử lý nước thải công suất 1.000 m³/ngày đêm. Chuỗi công nghệ đề xuất kết hợp Song chắn rác – Bể điều hòa – Bể lắng 1 – Bể UASB – Bể Aerotank – Bể lắng 2 – Bể khử trùng đảm bảo xử lý triệt để nước thải chế biến tôm đạt quy chuẩn QCVN 11:2008/BTNMT cột B. Các giải pháp thu hồi khí mêtan phục vụ năng lượng và ép bùn làm phân bón hữu cơ góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế và kiểm soát ô nhiễm môi trường cho doanh nghiệp chế biến thủy sản.