Giới thiệu dự án

Ngành công nghiệp chế biến và giết mổ gia súc, gia cầm tại Việt Nam đang trên đà phát triển mạnh mẽ nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu thụ thực phẩm của hơn 100 triệu dân. Theo số liệu thống kê của Cục Thú y, cả nước từng ghi nhận gần 35.000 điểm giết mổ quy mô nhỏ lẻ, trong đó chỉ khoảng 35% cơ sở nằm trong diện kiểm soát tập trung đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Tình trạng giết mổ phân tán, thiếu quy hoạch đồng bộ tại các đô thị vệ tinh như khu vực Dĩ An – Bình Dương đã tạo áp lực cực lớn lên nguồn tiếp nhận nước mặt do lưu lượng xả thải lớn chứa nồng độ ô nhiễm hữu cơ đậm đặc.

Đồ án chuyên sâu "Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho Công ty TNHH Thực Phẩm Vàng Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất $100\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$" giải quyết trực tiếp bài toán ô nhiễm môi trường cục bộ tại cơ sở giết mổ hỗn hợp (bò, heo, gà, vịt, dê). Nước thải phát sinh từ các công đoạn cắt tiết, nhúng lông, mổ bụng, rửa lòng và vệ sinh nhà xưởng mang tải lượng ô nhiễm cực cao: $\text{COD}$ đạt $2.700\text{ mg/L}$, $\text{BOD}_5$ lên tới $1.800\text{ mg/L}$, hàm lượng Nitơ tổng $100\text{ mg/L}$, Phốt pho tổng $15\text{ mg/L}$, dầu mỡ động vật $12\text{ mg/L}$ và mật độ vi sinh vật gây bệnh Coliform đạt $10^6\text{ MPN}/100\text{ mL}$.

Nước thải thô (COD: 2.700 mg/L)

Mục tiêu cụ thể của dự án được xác định rõ ràng:

  1. Đánh giá toàn diện đặc tính thành phần lý - hóa - sinh của nguồn nước thải giết mổ đặc thù có hàm lượng protein, máu và chất béo cao.
  2. Đề xuất và so sánh kỹ thuật - kinh tế giữa 02 phương án công nghệ để lựa chọn quy trình xử lý tối ưu.
  3. Tính toán thiết kế chi tiết từng công trình đơn vị theo các quy chuẩn xây dựng hiện hành ($Q = 100\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$).
  4. Lựa chọn hệ thống thiết bị cơ điện phụ trợ (máy bơm chìm, máy thổi khí, motor gạt bọt, bơm định lượng hóa chất) đảm bảo tính tương thích và tiết kiệm điện năng.
  5. Lập dự toán kinh tế chi tiết cho hạng mục xây dựng, mua sắm thiết bị và chi phí vận hành thường niên.

Phương pháp tiếp cận cốt lõi là công nghệ tích hợp Đa bậc: Cơ học (Song chắn rác, Bể điều hòa) $\rightarrow$ Hóa lý (Tuyển nổi khí hòa tan - DAF) $\rightarrow$ Sinh học kỵ khí tải trọng cao (UASB) $\rightarrow$ Sinh học thiếu khí kết hợp hiếu khí bùn hoạt tính lơ lửng (Anoxic - Aerotank) $\rightarrow$ Lắng tách cặn $\rightarrow$ Khử trùng hóa chất ($\text{NaOCl}$). Chuỗi giải pháp này đảm bảo nước thải sau xử lý đạt quy chuẩn $\text{QCVN 40:2011/BTNMT}$ Cột B trước khi xả ra mạng lưới thoát nước chung của khu vực. Dự án giới hạn phạm vi tính toán cho trạm xử lý nước thải tập trung nội bộ của nhà máy trên quỹ đất định sẵn tại xã Tân Bình, thị xã Dĩ An.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Nước thải giết mổ gia súc, gia cầm chứa nhiều thành phần hữu cơ phức tạp dễ thối rữa, mỡ động vật khó lắng tự nhiên và huyết chứa hàm lượng hợp chất hữu cơ gắn gốc Nitơ cao. Các công nghệ truyền thống đơn lẻ thường gặp nhiều nhược điểm nghiêm trọng khi áp dụng cho loại hình nước thải này.

Phương án công nghệ Ưu điểm Nhược điểm Đánh giá tính khả thi
Bể lọc sinh học nhỏ giọt (Trickling Filter) • Vận hành đơn giản
• Tiêu thụ ít điện năng		 • Dễ tắc nghẽn vật liệu do mỡ và cặn máu
• Hiệu suất xử lý Nitơ thấp
• Phát sinh mùi hôi và côn trùng		 Không phù hợp với nước thải giết mổ có hàm lượng $\text{SS}$ và mỡ cao
Công nghệ mẻ sinh học SBR (Sequencing Batch Reactor) • Hiệu quả khử $\text{BOD}$, $\text{COD}$, $\text{N}$, $\text{P}$ cao
• Không cần bể lắng riêng		 • Đòi hỏi hệ thống van tự động và PLC phức tạp
• Chi phí đầu tư thiết bị điều khiển cao
• Nhạy cảm với sốc tải đột ngột		 Phù hợp xí nghiệp lớn, khó bảo trì ở quy mô vừa $100\text{ m}^3/\text{ngày}$
Hợp khối DAF + UASB + Anoxic + Aerotank (Đề xuất) • Xử lý triệt để mỡ máu và chất hữu cơ cao
• Bùn kỵ khí UASB chịu tải trọng lớn
• Tiết kiệm năng lượng sục khí		 • Cần diện tích bố trí nhiều cụm bể
• Thời gian khởi động vi sinh kỵ khí ban đầu dài		 Tối ưu nhất: Đảm bảo nước đầu ra ổn định, chi phí vận hành thấp

Dựa trên ma trận ưu tiên MoSCoW, hệ thống xác định các yêu cầu kỹ thuật:

  • Must-have (Bắt buộc): Hiệu suất khử $\text{COD} \ge 94%$, $\text{BOD}_5 \ge 96%$, khử triệt để dầu mỡ động vật trước khi vào công trình sinh học, đạt chỉ tiêu $\text{QCVN 40:2011/BTNMT}$ Cột B.
  • Should-have (Nên có): Hệ thống phân phối khí đồng đều trong bể điều hòa để ngăn chặn phân hủy yếm khí sinh mùi $\text{H}_2\text{S}$, tuần hoàn bùn hoạt tính linh hoạt từ $50% - 100%$.
  • Could-have (Có thể mở rộng): Tận dụng khí Biogas ($\text{CH}_4$) sinh ra từ bể UASB để cấp nhiệt cho lò hơi.
  • Won't-have (Chưa triển khai): Cụm lọc màng siêu lọc UF/RO tái sử dụng nước nhằm tiết kiệm vốn đầu tư ban đầu (CAPEX).

Thiết kế hệ thống

Dây chuyền công nghệ được thiết kế khép kín theo chu trình xử lý liên tục 24/24 giờ với lưu lượng trung bình $Q_{tb} = 4{,}17\text{ m}^3/\text{h}$ (lưu lượng đỉnh $Q_{max} = 6{,}25\text{ m}^3/\text{h}$ ứng với hệ số không điều hòa ngày $K_{ng} = 1{,}5$).

Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng xuyên suốt đồ án:

  • Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam: $\text{TCXDVN 33:2006}$ & $\text{TCVN 7957:2008}$ (Thoát nước – Mạng lưới bên ngoài và công trình).
  • Quy chuẩn xả thải: $\text{QCVN 40:2011/BTNMT}$ Cột B (Nước thải công nghiệp).
  • Công cụ tính toán và thiết kế: Bảng tính thủy lực chuyên dụng Excel, phần mềm mô phỏng bản vẽ AutoCAD.

Thông số hình học và kích thước thiết kế chi tiết của các công trình đơn vị:

Công trình đơn vị Thông số thiết kế chính Kích thước xây dựng ($L \times B \times H$) Vật liệu chế tạo
Song chắn rác Khe hở $b = 10\text{ mm}$, nghiêng $60^\circ$ $0{,}8\text{ m} \times 0{,}4\text{ m} \times 0{,}6\text{ m}$ Inox SUS 304
Ngăn tiếp nhận Thời gian lưu $t = 15\text{ phút}$ $1{,}5\text{ m} \times 1{,}0\text{ m} \times 1{,}5\text{ m}$ Bê tông cốt thép (BTCT) M250
Bể điều hòa Thời gian lưu nước $\text{HRT} = 8\text{ giờ}$ $4{,}5\text{ m} \times 3{,}0\text{ m} \times 3{,}5\text{ m}$ BTCT M250, láng chống thấm
Bể tuyển nổi DAF Tải trọng bề mặt $q = 4\text{ m}^3/\text{m}^2\cdot\text{h}$ $1{,}5\text{ m} \times 1{,}2\text{ m} \times 2{,}2\text{ m}$ Thép CT3 phủ Epoxy chống ăn mòn
Bể UASB Tải trọng thể tích $\text{OLR} = 4{,}5\text{ kg COD/m}^3\cdot\text{ngày}$ $3{,}2\text{ m} \times 3{,}2\text{ m} \times 5{,}5\text{ m}$ BTCT M250, chụp thu khí composite
Bể Anoxic $\text{HRT} = 3{,}5\text{ giờ}$, cánh khuấy chìm $2{,}5\text{ m} \times 2{,}0\text{ m} \times 3{,}5\text{ m}$ BTCT M250
Bể Aerotank $\text{HRT} = 8\text{ giờ}$, $\text{MLSS} = 3.000\text{ mg/L}$ $5{,}0\text{ m} \times 3{,}0\text{ m} \times 3{,}5\text{ m}$ BTCT M250, đĩa phân phối khí tinh
Bể lắng đợt 2 Dạng lắng đứng, tải trọng $1{,}0\text{ m}^3/\text{m}^2\cdot\text{h}$ Đường kính $D = 2{,}4\text{ m}$, $H = 4{,}0\text{ m}$ BTCT M250
Bể khử trùng Thời gian tiếp xúc $t = 30\text{ phút}$, vách ngăn zíc zắc $2{,}5\text{ m} \times 1{,}2\text{ m} \times 1{,}5\text{ m}$ BTCT M250
Bể chứa & nén bùn Thời gian lưu bùn $t = 15\text{ ngày}$ $2{,}5\text{ m} \times 2{,}0\text{ m} \times 3{,}0\text{ m}$ BTCT M250

Methodology

Phương pháp luận thiết kế đồ án tuân thủ quy trình kỹ thuật chuẩn 5 giai đoạn:

[Giai đoạn 1: Khảo sát & Thu thập dữ liệu]
[Giai đoạn 2: Phân tích thành phần & Cân bằng vật chất]
[Giai đoạn 3: Tính toán công nghệ & Thủy lực học]
[Giai đoạn 4: Lập bản vẽ kỹ thuật chi tiết]
[Giai đoạn 5: Đánh giá kinh tế & An toàn vận hành]

Đánh giá rủi ro kỹ thuật và biện pháp kiểm soát:

  • Rủi ro sốc tải hữu cơ: Nước thải giết mổ dồn ứ cục bộ vào ca đêm làm $\text{COD}$ tăng đột biến. Giải pháp: Thiết kế bể điều hòa dung tích $47{,}25\text{ m}^3$ kết hợp dàn phân phối khí thô xáo trộn liên tục nhằm dàn đều nồng độ trong suốt 24 giờ.
  • Rủi ro trôi bùn vi sinh kỵ khí: Dòng chảy cuốn trôi lớp hạt bùn lơ lửng trong bể UASB. Giải pháp: Thiết kế hệ thống tách 3 pha (Khí - Lỏng - Rắn) có góc nghiêng tấm lắng $\alpha = 50^\circ$, vận tốc qua khe lắng $< 0{,}6\text{ m/h}$.
  • Rủi ro đóng mảng dầu mỡ: Mỡ bám dính gây nghẹt đường ống và làm giảm hoạt tính vi sinh. Giải pháp: Đặt bể tuyển nổi DAF áp lực $4\text{ bar}$ với tỷ lệ tuần hoàn khí hòa tan $25%$, thu hồi định kỳ váng nổi bằng gạt cơ khí tự động.

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình tính toán công nghệ dựa trên các phương trình động học xử lý sinh học và thủy lực dòng chảy:

  1. Thuật toán tính toán thể tích công trình kỵ khí UASB: Thể tích phản ứng hiệu dụng của bể UASB ($V_{UASB}$) được xác lập theo tải trọng hữu cơ thiết kế: $$V_{UASB} = \frac{Q \times (S_0 - S)}{L_{org}} = \frac{100\text{ m}^3/\text{ngày} \times (2{,}430 - 0{,}486)\text{ kg COD/m}^3}{4{,}5\text{ kg COD/m}^3\cdot\text{ngày}} \approx 43{,}2\text{ m}^3$$ (Trong đó: $S_0$ là $\text{COD}$ sau DAF bằng $2.430\text{ mg/L}$, hiệu suất khử $\text{COD}$ của UASB là $80%$, $L_{org}$ là tải trọng thể tích chọn $4{,}5\text{ kg COD/m}^3\cdot\text{ngày}$).

  2. Thuật toán tính toán thể tích công trình hiếu khí Aerotank: Thể tích bể Aerotank ($V_{Aero}$) tính theo thời gian lưu bùn $\theta_c = 10\text{ ngày}$, hệ số sản lượng tế bào $Y = 0{,}6\text{ mg VSS/mg BOD}$, hệ số phân hủy nội bào $k_d = 0{,}06\text{ ngày}^{-1}$: $$V_{Aero} = \frac{Q \times \theta_c \times Y \times (S_{0,BOD} - S_e)}{X \times (1 + k_d \times \theta_c)}$$ Với nồng độ bùn hoạt tính duy trì trong bể $X = 3.000\text{ mg MLSS/L}$ ($\text{MLVSS} = 2.400\text{ mg/L}$), nồng độ $\text{BOD}5$ vào bể $S{0,BOD} = 270\text{ mg/L}$, $\text{BOD}_5$ đầu ra mục tiêu $S_e = 30\text{ mg/L}$, thể tích tính toán thực tế đạt $35\text{ m}^3$, tương đương thời gian lưu nước thủy lực $\text{HRT} = 8{,}4\text{ giờ}$.

  3. Tính toán nhu cầu oxy ($OC$) và máy thổi khí: Lượng oxy cần thiết cung cấp cho quá trình oxy hóa sinh học các chất hữu cơ chứa Carbon và Nitrat hóa hoàn toàn Amoniac: $$OC = a' Q (S_0 - S) + b' V X + 4{,}57 Q (N_k - N_e)$$ Lượng khí thực tế cần cấp được quy đổi theo điều kiện tiêu chuẩn với hệ số chuyển khối oxy $K_L a$, hiệu suất đĩa phân phối bọt khí mịn $\alpha = 0{,}85$, $\beta = 0{,}95$. Lựa chọn 02 máy thổi khí dạng Roots Blower công suất $3{,}7\text{ kW}$ ($01$ chạy, $01$ dự phòng), lưu lượng khí $q_{kk} = 2{,}8\text{ m}^3/\text{phút}$, áp lực cột áp $H = 4{,}5\text{ m H}_2\text{O}$.

Testing và validation

Hiệu quả xử lý của toàn bộ dây chuyền công nghệ qua từng công đoạn đơn vị được kiểm chứng thông qua mô hình cân bằng khối lượng chi tiết:

[Nước thải thô]
   COD: 2700 mg/L | BOD5: 1800 mg/L | SS: 180 mg/L | T-N: 100 mg/L | T-P: 15 mg/L | Coliform: 10^6
[Sau điều hòa]
   COD: 2565 mg/L | BOD5: 1710 mg/L | SS: 162 mg/L
[Sau DAF]
   COD: 2180 mg/L | BOD5: 1450 mg/L | SS: 65 mg/L | Dầu mỡ: 1.8 mg/L
[Sau UASB]
   COD: 436 mg/L  | BOD5: 290 mg/L  | SS: 120 mg/L
[Sau Lắng 2]
   COD: 109 mg/L  | BOD5: 35 mg/L   | SS: 45 mg/L  | T-N: 20 mg/L   | T-P: 4.5 mg/L
[Nước đầu ra]
   COD: 109 mg/L  | BOD5: 35 mg/L   | SS: 45 mg/L  | Coliform: < 1000 MPN/100mL

Kết quả đạt được

Hệ thống xử lý nước thải giết mổ $100\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ sau khi hoàn thiện tính toán đáp ứng vượt các tiêu chí kiểm chuẩn môi trường:

Thông số ô nhiễm Nồng độ đầu vào ($C_{in}$) Nồng độ đầu ra ($C_{out}$) Hiệu suất tổng (%) Giới hạn Cột B QCVN 40:2011
pH $6{,}5 - 8{,}0$ $7{,}2$ - $5{,}5 - 9{,}0$
$\text{BOD}_5$ ($20^\circ\text{C}$) $1.800\text{ mg/L}$ $35\text{ mg/L}$ $98{,}05%$ $50\text{ mg/L}$
$\text{COD}$ $2.700\text{ mg/L}$ $109\text{ mg/L}$ $95{,}96%$ $150\text{ mg/L}$
Chất rắn lơ lửng ($\text{SS}$) $180\text{ mg/L}$ $45\text{ mg/L}$ $75{,}00%$ $100\text{ mg/L}$
Dầu mỡ động thực vật $12\text{ mg/L}$ $1{,}8\text{ mg/L}$ $85{,}00%$ $20\text{ mg/L}$
Tổng Nitơ ($\text{T-N}$) $100\text{ mg/L}$ $20\text{ mg/L}$ $80{,}00%$ $40\text{ mg/L}$
Tổng Phốt pho ($\text{T-P}$) $15\text{ mg/L}$ $4{,}5\text{ mg/L}$ $70{,}00%$ $6\text{ mg/L}$
Tổng Coliform $10^6\text{ MPN}/100\text{ mL}$ $800\text{ MPN}/100\text{ mL}$ $99{,}92%$ $5.000\text{ MPN}/100\text{ mL}$

Đổi mới và đóng góp

Đồ án mang lại những điểm cải tiến kỹ thuật nổi bật cho ngành kỹ thuật môi trường ứng dụng:

  • Tích hợp module kỵ khí UASB trước hiếu khí: Thay vì xử lý hiếu khí toàn phần tiêu tốn năng lượng điện khổng lồ cho máy sục khí, việc bố trí bể UASB giúp phân hủy tới $80%$ tải lượng $\text{COD}$ ban đầu mà không cần cung cấp oxy nhân tạo. Cải tiến này giúp tiết kiệm $55% - 62%$ chi phí điện năng tiêu thụ so với quy trình Aerotank truyền thống.
  • Ứng dụng công nghệ tuyển nổi DAF siêu nông: Giải quyết dứt điểm hiện tượng màng váng mỡ động vật bao bọc hạt bùn kỵ khí (nguyên nhân hàng đầu gây chết vi sinh vật sinh Methane trong các trạm xử lý giết mổ).
  • Quy trình Anoxic kết hợp hồi lưu bùn nitrat hóa: Đảm bảo quá trình khử Nitrat diễn ra ổn định, giảm thiểu hàm lượng Amoni và Tổng Nitơ xuống dưới $20\text{ mg/L}$ mà không cần bổ sung nguồn Carbon ngoại sinh (tận dụng chính nguồn hữu cơ dư sau UASB làm chất cho electron).
  • Tối ưu hóa sản lượng bùn thải: Nhờ phân hủy kỵ khí triệt để trong UASB và ổn định hóa bùn tại Bể chứa bùn kỵ khí tập trung, tổng lượng bùn sinh học dư phát sinh giảm $45%$, cắt giảm đáng kể chi phí thu gom bùn thải nguy hại.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Giải pháp thiết kế có khả năng nhân rộng trực tiếp cho các cơ sở chế biến thực phẩm, lò giết mổ gia súc gia cầm tập trung quy mô vừa từ $50\text{ m}^3/\text{ngày}$ đến $300\text{ m}^3/\text{ngày}$ tại khu vực Đông Nam Bộ.

Phân tích tài chính và chi phí (Khai toán sơ bộ)

[TỔNG CHI PHÍ ĐẦU TƯ BAN ĐẦU (CAPEX): 850.000.000 VNĐ]

[CHI PHÍ VẬN HÀNH THƯỜNG XUYÊN (OPEX): ~ 4.250 VNĐ/m³ nước thải]

Lộ trình triển khai thi công và đưa vào vận hành kéo dài trong 135 ngày:

  1. Tháng 1 - 2 (Ngày 1 - 60): Thi công phần xây dựng dân dụng cụm bể bê tông cốt thép, chống thấm và lắp đặt móng thiết bị.
  2. Tháng 3 (Ngày 61 - 90): Lắp đặt cụm thiết bị cơ điện (bơm nước thải, máy thổi khí, motor gạt bùn DAF, hệ thống đường ống công nghệ uPVC/Inox).
  3. Tháng 4 - 4.5 (Ngày 91 - 135): Thử áp lực nước, nuôi cấy vi sinh vật kỵ khí hạt và bùn hoạt tính hiếu khí; hiệu chỉnh chế độ dinh dưỡng và bàn giao vận hành chính thức.

Hạn chế và hướng phát triển

Dự án thừa nhận một số giới hạn kỹ thuật cần được tối ưu trong tương lai:

  • Quá trình khởi động bể kỵ khí UASB đòi hỏi nguồn bùn hạt giống ban đầu chất lượng cao và thời gian kích hoạt kéo dài ($30 - 45\text{ ngày}$).
  • Lượng khí Biogas sinh ra từ hệ thống quy mô $100\text{ m}^3/\text{ngày}$ chưa được tích hợp bình hấp phụ khử $\text{H}_2\text{S}$ để thu hồi năng lượng nhiệt do giới hạn kinh phí đầu tư ban đầu của doanh nghiệp.
  • Mức độ tự động hóa dừng lại ở hệ thống điều khiển rơle bán tự động, chưa trang bị cảm biến đo $\text{DO}$, $\text{pH}$, $\text{ORP}$ online tích hợp giám sát từ xa qua PLC/SCADA.

Hướng phát triển tiếp theo bao gồm việc nghiên cứu ứng dụng màng lọc sinh học MBR (Membrane Bioreactor) thay thế bể lắng đợt 2 nhằm đưa nước sau xử lý đạt chuẩn Cột A phục vụ tái sử dụng cho mục đích tưới tiêu cây xanh và vệ sinh chuồng trại ngoại cảnh.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Môi trường / Quản lý Tài nguyên: Nắm vững tài liệu mẫu chuẩn mực về các bước tính toán công nghệ trạm xử lý nước thải công nghiệp từ lý thuyết đến bảng tính chi tiết.
  • Kỹ sư thiết kế và Tư vấn môi trường: Sử dụng trực tiếp các thông số tải trọng bề mặt, tỷ lệ F/M, chỉ số động học ($Y$, $k_d$, $\theta_c$) làm cơ sở tham chiếu thiết kế cho các nhà máy chế biến thịt lân cận.
  • Chủ doanh nghiệp & Nhà đầu tư: Nắm rõ bài toán đầu tư tổng thể (CAPEX/OPEX), mặt bằng bố trí và lộ trình pháp lý đáp ứng tiêu chuẩn thanh kiểm tra môi trường của cơ quan chức năng.
  • Cơ quan quản lý nhà nước: Cơ sở dữ liệu khoa học để thẩm định hồ sơ Báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM) và Giấy phép môi trường của các dự án giết mổ gia súc tập trung.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật mặt bằng và địa chất để thi công hệ thống xử lý $100\text{ m}^3/\text{ngày}$?

Cần diện tích đất tối thiểu khoảng $120 - 150\text{ m}^2$. Hệ thống công trình ngầm và bán ngầm bằng bê tông cốt thép M250 yêu cầu địa chất chịu tải tốt, đáy bể được gia cố cọc cừ tràm hoặc cọc bê tông chống lún và quét 3 lớp màng chống thấm gốc bitum hoặc xi măng chuyên dụng.

2. Giải pháp nào ngăn chặn tình trạng sốc tải khi lưu lượng giết mổ tăng gấp đôi vào dịp Lễ, Tết?

Bể điều hòa được tính toán với hệ số an toàn cao ($\text{HRT} = 8\text{ giờ}$), cho phép trữ nước và dàn đều lưu lượng xả trong 24 giờ. Đồng thời, công nhân vận hành có thể tăng tỷ lệ tuần hoàn bùn hoạt tính hiếu khí từ $50%$ lên $100%$ và điều chỉnh van sục khí để nâng nồng độ $\text{MLSS}$ trong bể Aerotank lên mức $3.500 - 4.000\text{ mg/L}$ để hấp thụ tải lượng hữu cơ tăng cao.

3. Có thể tái sử dụng nước sau xử lý để rửa sàn chuồng trại không?

Có thể. Nước thải sau khử trùng đạt Cột B $\text{QCVN 40:2011/BTNMT}$. Nếu muốn tái sử dụng cho mục đích rửa sàn thô hoặc tưới cây, trạm xử lý chỉ cần lắp thêm cụm Bồn lọc cát áp lực nhiều tầng kết hợp lọc than hoạt tính để loại bỏ triệt để độ đục và màu biểu kiến.

4. Quy trình bảo trì và nuôi cấy bùn vi sinh định kỳ diễn ra như thế nào?

Kiểm tra bùn hoạt tính lắng trong ống đong thủy tinh $1.000\text{ mL}$ ($\text{SV}_{30}$) hằng ngày; duy trì chỉ số $\text{SVI}$ từ $80 - 120\text{ mL/g}$. Bùn kỵ khí UASB chỉ cần xả bỏ cặn khoáng định kỳ $6\text{ tháng/lần}$. Máy thổi khí và bơm chìm cần thay dầu bôi trơn định kỳ sau mỗi $3.000\text{ giờ}$ hoạt động.

5. Tại sao phải có bể tuyển nổi DAF trước bể UASB?

Nước thải giết mổ chứa mỡ lợn và mỡ bò dạng nhũ tương hóa. Nếu đi thẳng vào bể UASB, lớp chất béo này sẽ bao phủ xung quanh các hạt bùn kỵ khí (anaerobic granular sludge), ngăn cản vi khuẩn tiếp xúc với cơ chất hữu cơ và làm bùn kỵ khí bị nổi lên mặt bể rồi trôi ra ngoài, gây sụp đổ toàn bộ hệ vi sinh kỵ khí.

Kết luận

Đồ án "Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm cho Công ty TNHH Thực Phẩm Vàng – Công suất $100\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$" là một công trình nghiên cứu ứng dụng có giá trị thực tiễn cao, kết hợp hài hòa giữa các nguyên lý cơ học, hóa lý và sinh học hiện đại. Bằng việc lựa chọn chuỗi dây chuyền công nghệ Song chắn rác $\rightarrow$ Tuyển nổi DAF $\rightarrow$ Kỵ khí UASB $\rightarrow$ Thiếu khí Anoxic $\rightarrow$ Hiếu khí Aerotank $\rightarrow$ Lắng $\rightarrow$ Khử trùng $\text{NaOCl}$, hệ thống đảm bảo hiệu suất xử lý $\text{COD}$ đạt $95{,}96%$ và $\text{BOD}_5$ đạt $98{,}05%$, đưa nước thải đầu ra đạt quy chuẩn $\text{QCVN 40:2011/BTNMT}$ Cột B.

Công trình không chỉ giải quyết triệt để vấn đề ô nhiễm môi trường cho doanh nghiệp trên địa bàn thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương mà còn cung cấp một bản thiết kế mẫu mực, tối ưu hóa về mặt kinh tế kỹ thuật, làm tiền đề tin cậy cho việc nhân rộng tại các cơ sở chế biến thực phẩm và giết mổ gia súc gia cầm trên toàn quốc.