Không chỉ sử dụng nguồn nước lớn mà ngành chế biến thực phẩm cũng cho ra khối lượng nước thải lớn. Tùy thuộc vào quy trình sản xuất mà các đặc tính của nước thải cũng khác nhau. Số lượng và chất lượng của nước thải tạo ra nhiều hậu quả về kinh tế và môi trường. Giải pháp xử lý nước thải thực phẩm nào giúp nước đạt quy chuẩn xả thải?
1. Đặc điểm của nước thải chế biến thực phẩm
Ngành chế biến thực phẩm rất đa dạng, nhưng có đặc điểm chung là làm phát sinh lượng dầu mỡ lớn ra nguồn tiếp nhận. Một số đặc điểm của nước thải chế biến thực phẩm:
- Phát sinh chủ yếu từ các công đoạn: rửa nguyên liệu, sơ chế, chế biến, vệ sinh thiết bị và nhà xưởng.
- Lưu lượng nước thải thay đổi theo quy mô sản xuất, ca làm việc và loại sản phẩm (thịt, thủy sản, sữa, bánh kẹo…).
- Có hàm lượng chất hữu cơ, dầu mỡ, protein và tinh bột cao – dễ phân hủy sinh học.
- Nước thải thường có mùi hôi, độ đục cao, dễ phát sinh khí NH₃, H₂S do phân hủy tự nhiên.
- Màu sắc: thường đục hoặc vàng nâu do lẫn dầu mỡ, máu, vụn thực phẩm.
- Dầu mỡ động thực vật: Có nhiều trong ngành thịt, cá, đồ hộp, chiên rán… Gây hiện tượng nổi bọt, bám dính, giảm hiệu quả xử lý sinh học.
- Chất dinh dưỡng (Nitơ và Photpho): Phát sinh từ protein, chất tẩy rửa, phụ gia thực phẩm, nếu không xử lý sẽ gây phú dưỡng nguồn tiếp nhận.
- Vi sinh vật gây bệnh: Có thể xuất hiện trong nước thải có nguồn gốc từ thịt, cá, sữa, trứng. Gây ô nhiễm vi sinh nếu xả trực tiếp ra môi trường.
- Chất tẩy rửa và hóa chất vệ sinh: Nguồn từ công đoạn rửa sàn, thiết bị, bồn chứa, làm biến động pH và có thể ức chế vi sinh trong bể sinh học.
Nước thải chế biến thực phẩm là loại nước thải có tải lượng hữu cơ cao, nhiều dầu mỡ và dễ phân hủy sinh học. Vì vậy, để đảm bảo nước sau xử lý đạt quy chuẩn môi trường, cần kết hợp nhiều quá trình xử lý để phù hợp với từng loại hình sản xuất cụ thể.
2. Phương pháp XLNT chế biến thực phẩm
Để xử lý các thành phần ô nhiễm đặc trưng, khó xử lý của nước thải chế biến thực phẩm, trong các hệ thống thường bố trí các thiết bị, phương pháp chuyên dụng. Chẳng hạn như:
Sử dụng bể DAF
Tiền xử lý bằng DAF trong nước thải chế biến thực phẩm cho phép giảm dầu mỡ đến 99% và 97% TSS. Đồng thời, các yêu cầu về chất kết bông cùng với điều chỉnh pH nên việc loại bỏ dầu mỡ cao hơn thông qua thiết bị tự động.
Thiết bị DAF tiến hành quá trình khuấy trộn để hòa tan không khí, tạo ra nhiều bọt khí siêu nhỏ. Chúng kết hợp cùng với chất rắn di chuyển lên trên bề mặt và bị loại bỏ thông qua thiết bị gạn chuyên biệt. Hệ thống này là cách tối ưu nhất để loại bỏ hết chất rắn, nhu cầu oxy sinh hóa, chất béo, dầu mỡ,…
Quá trình xử lý phải đảm bảo về sự hiểu biết rõ ràng về đặc tính nước thải để phát triển các hệ thống quản lý nước tiết kiệm và khả thi về mặt kỹ thuật, tuân thủ quy định môi trường hiện hành. Do chứa nhiều chất hữu cơ nên nước thải thực phẩm thích hợp sản xuất khí sinh học thông qua quá trình phân hủy kỵ khí. Việc này dễ dàng bù đắp chi phí năng lượng sản xuất cũng như tăng thêm giá trị về chất dinh dưỡng.
Trong quá trình phân hủy kỵ khí, bể được kiểm soát về nhiệt độ môi trường nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho VSV phân hủy chất thải hữu cơ mà không cần cung cấp oxy. Sản phẩm từ các phản ứng gồm CO2, khí metan,… Hệ thống kỵ khí hiện tại còn làm giảm mức độ tạo bùn, tạo ra nguồn năng lượng dồi dào đáp ứng các tiêu chuẩn thải ra nguồn tiếp nhận.
3. Tham khảo hệ thống XLNT chế biến thực phẩm
Tham khảo sơ đồ hệ thống xử lý nước thải chế biến thực phẩm tại một nhà máy
- Công suất: 800m3/ngày.đêm
- Công nghệ: Tuyển nổi DAF kết hợp với sinh học và lắng, lọc
- Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý: QCVN 40:2011/BTN MT cột A, kq = 0,9 kf=1,0
Sơ đồ công nghệ: Nước thải > Thiết bị lọc rác thô > Hố thu gom > Thiết bị lọc rác tinh > Bể điều hòa > Thiết bị trộn siêu tốc > Bể DAF > Bể điều hòa > Bể phân phối > Bể UASB > Bể Anoxic > Bể MBBR > Bể lắng sinh học > Bể trung gian > Bồn lọc cát > Bể khử trùng > Nước thải sau xử lý đạt cột A > Nguồn tiếp nhận
Thuyết minh quy trình xử lý
Quy trình xử lý nước thải chế biến thực phẩm diễn ra như sau:
- Hố thu gom: Nước thải từ các công đoạn sản xuất, nước vệ sinh của nhân viên nhà máy được thu gom về hố thu gom. Trước khi vào hố thu gom, nước thải qua song chắn rác giữ lại rác có kích thước lớn hơn 10mm. Tại hố thu gom – T01 nước được bơm lên máy tách rác tinh, các rác có kích thước loạt qua song chắn rác sẽ giữ lại ở tách rác tinh, còn nước sau khi tách rác chảy vào bể điều hòa. Để tránh tình nước đọng tĩnh gây ra mùi hôi trong bể điều hòa sẽ được cấp khí. Đồng thời, đảm bảo điều hòa nồng độ và lưu lượng ổn định sẽ giảm được kích thước cho các hạng mục phía sau.
- Bể DAF (bể tuyển nổi): Nước thải tại bể điều hòa được bơm qua thiết bị trộn siêu tốc, trên đoạn đường nước đi qua thiết bị này, các hóa chất nâng pH, keo tụ, tạo bông được châm vào để hòa trộn với nước để các chất ô nhiễm (COD, BOD, TSS, Chất hoạt động bề mặt, dầu mỡ….v.v.) hình thành bông cặn lơ lửng trong nước trước khi vào bể DAF. Tại bể DAF các bông cặn lơ lửng đã hình thành kết hợp với khí đẩy cặn lơ lửng nổi lên trên bề mặt bể DAF, còn nước phía dưới tầng giữa bể được thu gom chảy về bể điều hòa. Bể DAF có khả năng xử lý các chất ô nhiễm (COD, BOD, (COD, BOD, TSS, chất hoạt động bề mặt, dầu mỡ….v.v.).
- Bể điều hòa: Trong bể điều hòa cũng được cấp khí để tiếp tục điều hòa nồng độ và lưu lượng lần nữa và cấp khí tránh phát sinh nước tĩnh sinh ra mùi hôi. Nước thải vào bể điều hòa tiếp tục bơm lên bể phân phối vào bể UASB xử lý tiếp.
Bể UASB: Là bể sinh học kỵ khí, sử dụng các vi sinh vật kỵ khí (không sử dụng oxy) và vi sinh vật tuỳ nghi (sử dụng hoặc không sử dụng oxy đều thích hợp) để phân huỷ các hợp chất hữu cơ và vô cơ có trong nước thải, tạo ra chủ yếu là sản phẩm dạng khí (chủ yếu là CO2, CH4) và tế bào vi sinh vật. - Bể Anoxic: Bể Anoxic được thiết kế sử dụng vi khuẩn phân hủy nitrat, sử dụng làm nguồn oxy từ hợp chất Nitrat. Quá trình này sẽ giải phóng oxy và khí nitơ. Oxy được vi khuẩn tiêu thụ và khí nitơ được thải ra khí quyển Quá trình này diễn ra như sau:
Quá trình nitrat hóa: Các loại vi khuẩn chính tham gia vào quá trình là Nitrosomonas và Nitrobacter. Khi môi trường thiếu ô xi các loại vi khuẩn khử nitrat sẽ tách ô xi của nitrat (NO3 -) thành nitrit (NO2-) và nitrit thành N2. - Khi đã qua bể Anoxic nước thải tiếp tục chảy sảng bể MBBR tiếp tục khử các chất ô nhiễm trong nước thải.
- Bể MBBR: Bể xử lý sinh học MBBR là công trình đơn vị xử lý những chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học.
Công nghệ MBBR là công nghệ kết hợp giữa các điều kiện thuận lợi của quá trình xử lý bùn hoạt tính hiếu khí và giá thể vi sinh. hoạt động giống như quá trình xử lý bùn hoạt tính hiếu khí cổ điển trong toàn bộ thể tích bể. Đây là quá trình xử lý bằng giá thể vi sinh với sinh khối phát triển trên giá thể mà những giá thể này lại di chuyển tự do trong bể phản ứng và được giữ bên trong bể phản ứng. - Nước sau khi ra khỏi bể Aerotank sẽ tự chảy theo sự chênh lệch cao độ sang bể lắng để tiếp tục quá trình xử lý.
- Bể lắng sinh học: Bằng cơ chế của quá trình lắng trọng lực, bể lắng có nhiệm vụ tách cặn vi sinh trong nước thải hỗn hợp nước và bùn từ bể MBBR chảy sang. Nước thải ra khỏi bể lắng có hàm lượng cặn (SS) giảm đến 60 – 85%. Một phần bùn lắng ở đáy chảy sang ngăn thu bùn lắng sinh học sẽ được bơm bùn bơm tuần hoàn về bể MBBR, phần bùn dư sẽ được bơm về bể chứa bùn. Phần nước đã tách bùn phía trên sẽ tự chảy tràn sang bể trung gian thông qua hệ thống máng thu nước răng cưa.
- Bể trung gian: Bể để chứa nước từ bể lắng sinh học chảy vào. Sau đó, bơm lên bồn lọc áp lực để loại bỏ các cặn lơ lửng còn lại trong nước.
- Bồn lọc áp lực: Bồn lọc áp lực nhằm loại bỏ các cặn bẩn không thể giữ lại ở bể lắng sinh học
- Bể khử trùng: Nước sau lọc tự chảy sang bể khử trùng để tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh.
- Nước thải sau quá trình xử lý đạt tiêu chuẩn quy định thì được phép xả vào nguồn tiếp nhận.
Trên đây là một số thông tin về phương pháp xử lý nước thải chế biến thực phẩm, Quý doanh nghiệp có nhu cầu tư vấn, thiết kế, thi công và lắp đặt hệ thống xử lý nước thải, xin vui lòng liên hệ Hotline: 0938.857.768 để được hỗ trợ tận tình.
