Công nghệ xử lý nước thải sản xuất nước mắm

CB – 01: Hố thu gom

    Nước thải từ quá trình sản xuất nước mắm có chứa nhiều thành phần cặn lơ lững có khả năng lắng nhanh và dể phân hủy sinh học. Do đó, để tránh hiện tượng các thành phần cặn lơ lững này tích lũy và phân hủy kỵ khí trên đường ống hay mương dẫn nước thải đến trạm xử lý, phát sinh mùi khó chịu, các thành phần này sẽ được loại bỏ tại đầu nguồn xả thải tập trung nhờ một lưới tách rác tinh (EQ – 01). Lưới tách rác tinh có kết cấu lưới INOX 304 với các khe hở 2mm và khung đở lưới cũng bằng INOX 304 để tránh rỉ sét. Lưới tách rác tinh giúp loại bỏ các thành phần cặn lơ lững có kích thước > 2mm. 
    Lưới tách rác tinh được lắp đặt ở phần trên của Hố thu gom (CB – 01). Nước thải sau khi qua Lưới tách rác tinh sẽ chảy thẳng xuống Hố thu gom bên dưới. 
Hố thu gom với thể tích lưu nước 2 giờ, có tác dụng như một bể chứa trung gian. Hố thu gom được xây dựng ngầm với cao độ nắp bể cao hơn mặt đất nền 20cm để tránh nước mặt chảy tràn vào Hố thu. 
Trong hố thu gom lắp đặt 2 máy bơm chìm để đưa nước thải đến khu xử lý chính. Một thiết bị cảm biến mực nước cũng được lắp đặt trong hố thu để kiểm soát và điều khiển quá trình.

CB – 02: Bể keo tụ

Nước thải được bơm từ Hố thu (CB – 01) vào Bể keo tụ. Tại đây, hóa chất điều chỉnh pH và chất keo tụ - phèn sắt được đưa vào dòng nước thải. Đồng thời, dưới tác động của máy khuấy trộn đặt trong bể, nước thải và các hóa chất được xáo trộn và diễn ra các phản ứng hóa học, hình thành nên các hạt keo kích thước nhỏ. 
Thiết bị đo pH lắp đặt ở Bể tạo bông (CB – 03) điều khiển bơm định lượng hóa chất điều chỉnh pH đưa vào bể, đảm bảo pH trong ngăn keo tụ trong khoảng 5.5-7.5, tạo điều kiện tối ưu cho phản ứng keo tụ của FAC. 
Hóa chất keo tụ FAC có tác dụng phá vở và tạo keo dung dịch máu có trong nước thải. 
Quá trình keo tụ bằng phèn sắt diễn ra theo các giai đoạn sau:
-    Giai đoạn 1: Tạo ra các hạt gây keo tụ (Phèn sắt khi cho vào nước sẽ phân ly thành Fe3+).
-    Giai đoạn 2: Làm mất tính ổn định của các hạt keo trong nước thải nhờ tương tác tĩnh điện, Fe3+ trung hòa điện tích của hạt keo. Khi được trung hoà, nhờ lực phân tử của điện tích bề mặt, các hạt keo hút nhau và tạo thành các hạt lớn hơn, có thể lắng. 
-    Giai đoạn 3: Tạo bông. Trước hết Fe3+ thủy phân tạo thành Fe(OH)3 
•    Phèn Fe (II), FeSO4:
Fe2+ + 2H2O → Fe(OH)2 + 2H+ 
•    Phèn Fe (III), Fe2(SO4)3 hoặc FeCl3:
Fe3+ + 3H2O → Fe(OH)3 + 3H+ 
sau đó các hạt Fe(OH)3 hình thành có xu hướng kết dính với nhau, tạo thành các bông cặn lớn, dễ dàng kết tủa dưới tác dụng của trọng lực. Các hạt bông này có diện tích bề mặt lớn, hấp phụ các hạt khác trong quá trình kết tủa. 

CB – 03: Bể tạo bông

Từ bể keo tụ, dòng nước thải theo ống thông đi vào bể tạo bông.
Trong bể Tạo bông (CB – 03), một loại polymer cao phân tử được hòa trộn vào trong dòng nước chứa huyền phù hạt keo để hỗ trợ cho quá trình keo tụ và tạo bông, tăng hiệu suất xử lý, giảm lượng bùn thải và giảm chi phí.
Nhờ cấu trúc mạch dài, các chuổi polymer hấp phụ bề mặt keo, hình thành các cầu nối, tạo ra hạt bông keo có kích thước lớn hơn, làm tăng khả năng lắng của hạt keo. 
Quá trình tạo bông hạt keo với polymer nhờ cơ chế bắc cầu được thể hiện qua các bước sau:
-    Phân tán dung dịch polymer vào hệ huyền phù
-    Các chuỗi polymer di chuyển đến bề mặt hạt keo
-    Polymer hấp phụ lên bề mặt hạt keo
-    Liên kết giữa các chuỗi polymer với nhau. 
Trong bể tạo bông lắp đặt thiết bị khuấy trộn để xáo trộn dung dịch polymer với dòng nước, tạo sự tiếp xúc giữa các chuỗi polymer với các hạt keo.
CB – 04: Bể lắng bông bùn
Từ bể tạo bông, dòng nước thải theo ống thông đi vào bể lắng bông bùn.
Trong bể lắng bông bùn là một dạng bể lắng Lamella. Đầu tiên, dòng nước từ bể tạo bông đi vào một ngăn ổn định để loại bỏ ảnh hưởng xáo trộn của thiết bị khuấy lên dòng nước. Sau đó dòng nước chuyển động xuống dưới và đi vào vùng lắng. Trong vung lắng lắp đặt các tấm vách nghiêng, chia vùng lắng thành nhiều vùng lắng nhỏ, làm tăng diện tích lắng, nâng cao hiệu quả của quá trình lắng.
Nước sạch theo vách nghiêng chuyển động lên bề mặt và được thu gom vào các máng thu nước bằ mặt. Nước sau khi lắng theo đường ống dẫn chảy vào bể điều hòa (CB – 05).
Bùn lắng trên bề mặt các vách nghiêng sẽ theo chiều dốc của vách nghiêng và chiều dốc của đáy bể lắng được tập trung về khoang chứa bùn. Lượng bùn lắng này được xả thải định kỳ đến sân phơi bùn nhờ một van điện lắn đặt trên ống xả bùn.

CB – 05: Bể điều hòa kỵ khí

Bể điều hòa được phủ một lớp vật liệu đệm làm giá thể bám dính cho các vi sinh vật kỵ khí nuôi cấy trong bể. Bể điều hòa cũng được lắp đặt một máy khuấy trộn chìm (Mix – 01) để tạo ra sự xáo trộn lớp vật liệu giá thể vi sinh bám dính với dòng nước thải trong bể, đồng nhất nồng độ các thành phần trong nước thải. Dưới sự hoạt hóa của hệ vi sinh bám dính trên lớp vật liệu đệm, trong bể điều hòa diễn ra quá trình thủy phân và axit hóa kỵ khí:
-    Trong quá trình thủy phân kỵ khí: Các vi sinh vật kỵ khí thủy phân các chất hữu cơ phức tạp và các chất béo thành các chất hữu cơ đơn giản hơn như monosacarit, amino axit và các muối khác. Đây sẽ là nguồn dinh dưỡng và năng lượng cho các vi khuẩn hoạt động.
-    Trong quá trình axit hóa: Các nhóm vi khuẩn kỵ khí thực hiện quá trình lên men axit, chuyển hóa các chất hữu cơ đơn giản thành các loại axit hữu cơ thông thường như axit acetic, glyxerin, acetate,…
CH3CH2COOH + 2H2O → CH3COOH + CO2 + 3H2
CH3CH2CH2COOH + 2H2O → 2CH3COOH + CO2 + 2H2
Bơm nước thải nhúng chìm lắp đặt trong bể điều hòa đưa nước thải đến bể SBMBR để thực hiện quá trình xử lý sinh học.

CB – 06: Bể màng lọc sinh học dạng mẻ-SBMBR (Sequencing Batch Membrane Biological Reacter)   
 
Bể SBMBR được lắp một hệ thống đường ống phân phối khí cấp từ 3 máy thổi khí (AB – 01), 1 máy khuấy trộn chìm (SM – 01), một Hệ thống lọc màng MBR thu nước sau xử lý, một thiết bị đo DO và một thiết bị cảm biến mực nước điện cực. Nhờ có các thiết bị này mà bể SBMBR có thể vận hành theo nhiều chế độ như mong muốn: hiếu khí, thiếu khí, và kỵ khí nếu cần thiết. Bể SBMBR vận hành theo chu kỳ gồm các pha làm đầy, thiếu khí, hiếu khí, thiếu khí, hiếu khí và rút nước như sau: 
a.    Pha làm đầy + pha thiếu khí thứ 1: 
Trong pha làm đầy, nước thải được bơm từ bể điều hoà kỵ khí (CB – 04) vào bể SBMBR nhờ các bơm chìm lắp đặt trong bể điều hòa. Thể tích làm đầy bằng 60% tổng thể tích xử lý mỗi mẻ, tương ứng là 7.5 m3 nước thải, thời gian làm đầy là khoảng 1 giờ. Trong giai đoạn này máy khuấy trộn chìm trong bể SBMBR hoạt động để xáo trộn hoàn toàn và tạo sự tiếp xúc giữa nước thải và bùn hoạt tính. 
Pha thiếu khí thứ nhất được bố trí ở đầu chu kỳ nhằm khử lượng nitrat sinh ra sau quá trình chuyển hóa của mẻ trước. Quá trình phân hủy thiếu khí diễn ra giúp biến đổi các chất hữu cơ thành năng lượng và sinh khối mới. Đồng thời, trong môi trường thiếu khí cũng diễn ra quá trình khử nitrate hóa, biến đổi ni tơ từ dạng nitrate thành khí N2.  
Phản ứng khử Nitrate được mô tả bằng phương trình sau:
Nitrate nitrogen  +  Carbon hữu cơ           Khí Nitơ + Độ kiềm
Nếu quá trình khử này diễn ra thuận lợi, sẽ sinh ra một lượng kiềm, phục vụ cho pha nitrat hóa phía sau.
Tổng thời gian pha làm đầy và pha thiếu khí thứ 1 là 1.5 giờ.
b.    Pha hiếu khí thứ 1: 
Giai đoạn phản ứng sinh học hiếu khí diễn ra trong khoảng 4 giờ.
Trong pha phản ứng sinh học hiếu khí, máy khuấy trộn chìm trong bể tắt, môi trường hiếu khí và xáo trộn hoàn toàn trong bể SBMBR được tạo ra nhờ hệ thống phân phối khí lắp đặt trong bể. 
Trong môi trường hiếu khí, các vi sinh vật sinh trưởng hiếu khí trong bùn hoạt tính sử dụng các hợp chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng, tạo ra năng lượng và sinh khối mới. 
Quá trình xử lý sinh học hiếu khí gồm 3 giai đoạn:
-    Quá trình oxi hóa các chất hữu cơ theo phương trình cơ bản sau:
CxHyOz + O2  →  CO2 + H2O + H
-    Quá trình tổng hợp tế bào mới theo phương trình cơ bản sau:
CxHyOz + NH3 + O2   →  Tế bào mới + CO2 + H2O + C5H7NO2 - H
-    Quá trình phân hủy nội bào theo phương trình cơ bản sau:
C5H7NO2 + 5O2   →  5CO2 + 2H2O + NH3  H
Đồng thời, trong quá trình phân hủy hiếu khí, các vi sinh vật thực hiện các quá trình chuyển hóa ni tơ, chuyển ni tơ từ dạng hữu cơ thành nitrate, quá trình này được gọi là quá trình nitrate hóa. Quá trình nitrate hóa được thực hiện qua các bước sau:
-    Chuyển hóa Nitơ Amôniắc thành Nitrite dưới tác dụng của vi khuẩn Nitrosomonas;
Nitơ Ammoniac  +  1.5 O2    Nitrite  +  H2O  +  giảm độ kiềm
-    Chuyển hóa Nitrite thành Nitrate dưới tác dụng của vi khuẩn Nitrobacter;
Nitrite  +  0.5 O2     Nitrate
-    Quá trình nitrate hóa được mô tả bằng phương trình phản ứng sau:
Nitơ Ammoniac  + 2O2  Nitrate + H2O + giảm độ kiềm
Phần lớn thành phần chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học (BOD) được loại bỏ trong quá trình này.
c.    Pha thiếu khí thứ 2: 
Trong pha này, nước thải được bơm từ bể điều hòa kỵ khí vào bể SBMBR với thể tích bằng 40% thể tích xử lý mỗi mẻ, tương ứng là 5 m3 nước thải. Hệ thống phân phối khí tắt và máy khuấy trộn chìm hoạt động để tạo môi trường thiếu khí trong bể. 
Trong pha hiếu khí phía trước, phần lớn lượng cơ chất dể phân hủy sinh học và nguồn BOD5 trong nước thải được các vi khuẩn dị dưỡng và vi khuẩn nitrate hóa sử dụng trong quá trình khử BOD và quá trình nitrate hóa. 
Mục đích của việc nạp thêm nước thải trong pha thiếu khí thứ 2 này là để cung cấp nguồn cơ chất dể phân hủy sinh học cho các vi khuẩn khử nitrate hóa, giúp tăng tốc quá trình khử lượng nitrate sinh ra trong pha hiếu khí trước đó. Tuy nhiên tỷ lệ nước thải được nạp trong pha này thấp, do đó quá trình khử nitrate hóa vẫn phải tận dụng nguồn cơ chất có khả ngăn phân hủy sinh học trong nước thải để sinh trưởng.
Các quá trình diễn ra như trong  pha thiếu khí thứ 1, tuy nhiên do lượng chất hữu cơ dể phân hủy sinh học trong nước thải không còn nhiều nên quá trình khử nitrate hóa sẽ diển ra chậm hơn.
Pha phản ứng sinh học thiếu khí thứ 2 diễn ra trong khoảng 3 giờ
d.    Pha hiếu khí thứ 2 
Trong pha hiếu khí thứ 2, máy khuấy trộn chìm tắt, hệ thống phân phối khí  hoạt động để tạo môi trường hiếu khí trong bể. Dưới sự hoạt động của các vi sinh vật hiếu khí, tiếp tục diễn ra quá trình nitrat hóa và xử lý các chất hữu cơ khó phân hủy còn lại.
Pha hiếu khí thứ 2 diễn ra trong khoảng 1.5 giờ
e.    Pha rút nước: 
Trong pha rút nước, khí được cấp vào cả ngăn MBR và ngăn SBR. Lượng khí cấp vào ngăn MBR giúp tạo ra sự rung động của các sợi màng, tránh hiện tượng bùn bám dính trên bề mặt sợi màng trong quá trình rút nước, duy trì thông lượng nước qua màng và tăng tuổi thọ của màng.
Khí được cấp vào ngăn SBR trong pha rút nước giúp cải thiện hiệu suất xử lý của hệ thống và đảm bảo chất lượng nước sau xử lý.
Pha rút nước diễn ra trong khoảng 2 giờ.
Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn Cột A QCVN 11:2008/BTNMT.
Tổng thời gian vận hành 1 chu kỳ của bể SBMBR là 12 giờ. Như vậy bể có thể vận hành 2 mẻ mỗi ngày.

CB – 07: Bể trung gian:

Bể trung gian có tác dụng lưu giữ lại một lượng nước sạch để sử dụng trong quá trình rửa màng MBR theo định kỳ. 
Bể trung gian được đấu nối đến nguồn tiếp nhận nước thải sau xử lý bằng đường ống hoặc mương dẫn. 
CB – 08: Sân phơi bùn:
Trong quá trình hoạt động, các bể SBMBR phát sinh một lượng bùn dư từ các tế bào vi sinh mới. Để đảm bảo hoạt động ổn định của bể, lượng bùn dư này được được bơm đến sân phơi bùn theo định kỳ. Nước tách bùn được tuần hoàn về hố thu gom, lượng bùn phân tách định kỳ và rác phân tách được xử dụng cho các mục đích khác hoặc xả thải định kỳ dưới dạng chất thải rắn. 

Công ty TNHH Công Nghệ Môi Trường Đông Nam Bộ là một trong những công ty đã lựa chọ được những giải pháp công nghệ xử lý nước thải phù hợp nhất. hảy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn miễn phí.

Hotline : 0973 923 688 – 0978 819 786 – 0914 677 819