PHAN THỊ THUẬN
NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ BOD CỦA
NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP SUỐI DẦU HUYỆN
CAM LÂM, TỈNH KHÁNH HÒA TRÊN MÔ HÌNH BÙN
HOẠT TÍNH HIẾU KHÍ AEROTANK ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG

GVHD: PGS. TS. NGƠ ĐĂNG NGHĨA
tình hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đồ án.
Trong quá trình thực hiện đồ án em cũng đã nhận được nhiều sự động viên
giúp đỡ và tạo mọi điều kiện của các anh tại Trung Tâm xử lý nước thải Khu
Công nghiệp Suối Dầu huyện Cam Lâm, tỉnh Khánh Hòa hoàn thành bài đồ án
này.
Cuối cùng xin gửi lời tri ân đến cha mẹ, anh em trong gia đình luôn động
viên giúp đỡ tôi trong quá trình học tập cũng như trong quá trình thực hiện đồ
án này, xin cám ơn đến bạn bè trong tập thể lớp 51CNMT đã cùng tôi chia sẽ
kinh nghiệm kiến thức trong thời gian qua.
Bài báo cáo còn nhiều thiếu sót, Kính mong các Thầy Cô chỉ bảo để bài báo
cáo này được hoàn chỉnh hơn.

Nha Trang, ngày 26 tháng 6 năm 2013
Sinh viên thực hiện
Phan Thị Thuận
ii

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
Chƣơng 1: TỔNG QUAN 3
1.1 Nƣớc thải và các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải 3
3.3.3 Bố trí thí nghiệm 42
3.3.4 Tiến hành thí nghiệm 45
3.3.5 Kết quả thí nghiệm 47
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC iv


Bảng 1.3: Các chỉ tiêu của nước thải đầu vào của Trung Tâm xử lý nước thải Khu
công nghiệp Suối Dầu. 30
Bảng 3.1: Kích thước bể aerotank 35
Bảng 3.2: Kích thước mương hòa trộn bùn 36
Bảng 3.3: Kích thước bể tái sinh bùn 37
Bảng 3.4: Các chỉ tiêu của nước thải đầu ra của Trung Tâm xử lý nước thải Khu
công nghiệp Suối Dầu 38
Bảng 3.5: Thông số BOD
5
đầu ra và đầu vào của bể aerotank trong hệ thống xử lý
nước thải Khu công nghiệp Suối Dầu 39
Bảng 3.6: Thông số cho bể aerotank mô hình 42
Bảng 3.7: Thông số mô hình bể aerotank 45
Bảng 3.8: Hiệu quả xử lý BOD5` của ngày 11/4/2013 47
Bảng 3.9: Hiệu quả xử lý BOD5 của ngày 17/4/2013 47
Bảng 3.10: Hiệu quả xử lý BOD
5
của ngày 26/4/2013 47
Bảng 3.11: Hiệu quả xử lý trung bình 48
Bảng 3.12: Hiệu quả xử lý BOD
5
của ngày 26/4/2013 ở trường hợp sục khí liên tục
và gián đoạn 50
Bảng 3.13: Hiệu quả xử lý BOD
5
của ngày 3/5/2013 ở trường hợp sục khí liên tục
và gián đoạn 50
Bảng 3.14: Hiệu quả xử lý BOD
5
của ngày 11/5/2013 ở trường hợp sục khí liên tục
LỜI MỞ ĐẦU

Tính cấp thiết của đề tài:
Thủy sản đang là một trong những thực phẩm được nhiều người trên thế
giới ưa dùng. Tuy nhiên không phải đất nước nào cũng có sẵn nguồn thủy sản
từ biển mà họ phải nhập khẩu từ các nước khác. Do vậy, nhiều công ty chế biến
thủy sản đã ra đời để chế biến và bảo quản thủy sản thành những sản phẩm
khác nhau. Quá trình chế biến và bảo quản thủy sản dẫn đến các vấn đề môi
trường, đặc biêt là nước thải có chứa hàm lượng các chất hữu cơ có nồng độ
cao, nếu thải trực tiếp ra môi trường sẽ làm ô nhiễm nguồn nước mặt, nước
ngầm, đất, không khí…Vì vậy nước thải sinh ra từ quá trình chế biến và bảo
quản thủy sản cần phải được xử lý trước khi thải ra môi trường.
Việt Nam cũng nằm trong xu hướng chung của thế giới. Trong nhiều năm
qua, hàng thủy sản luôn là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực của
nước ta ra thị trường thế giới. Việc này đem lại nhiều lợi ích kinh tế cho nước
ta, nhưng bên cạnh đó cũng để lại nhiều vấn đề cần quan tâm như đầu ra,
nguyên liệu, công nghệ kỹ thuật chế biến và đặc biệt là nước thải từ các công ty
chế biến. Đây là một trong những vấn đề đang được quan tâm không những ở
Việt Nam mà còn trên cả thế giới.
Khu công nghiệp Suối Dầu với 17 doanh nghiệp chế biến thủy sản xuất
khẩu đêm lại công ăn việc làm cho hàng nghìn lao động và lợi ích cho Khu
công nghiệp và tỉnh Khánh Hòa. Tuy nhiên, nước thải từ các doanh nghiệp này
đang là vấn đề nhức nhối đối với Ban lãnh đạo Khu công nghiệp cũng như các
doanh nghiệp. Hiện nay Khu công nghiệp có Trung Tâm xử lý nước thải với hệ
thống có công suất thiết kế 5000m
3
/ngày.đêm đã đáp ứng phần nào nhu cầu xử
lý nước thải của Khu công nghiệp. Tuy nhiên, qua quá trình tìm hiểu sơ bộ có

40:2011 cột A, giúp công ty thực hiện đúng quy định của nhà nước về bảo vệ
môi trường. 3

Chƣơng 1: TỔNG QUAN
1.1 Nƣớc thải và các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải
1.1.1 Nƣớc thải
1.1.1.1 Định nghĩa và phân loại nƣớc thải
Nước thải là nước đã qua sử dụng cho các hoạt động của con người (ăn
uống, tắm giặt, vệ sinh, giải trí, sản xuất công - nông nghiệp,…) chứa các chất
bẩn (vô cơ, hữu cơ,…) làm thay đổi tính chất hóa – lý – sinh so với ban đầu.
 Tùy theo nguồn gốc phát sinh người ta phân biệt thành các loại nước thải
chủ yếu:
a. Nước thải sinh hoạt: Nước thải từ các khu dân cư, khu thương mại, công sở,
trường học,…là nước đã qua sử dụng cho các sinh hoạt hàng ngày của con
người.
Thành phần của nước thải sinh hoạt gồm hai loại:
 Nước thải nhiễm bẩn do chất thải bài tiết của con người từ các phòng vệ
sinh.
 Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, các
chất rửa trôi kể cả làm vệ sinh sàn nhà.
Lượng nước thải sinh hoạt dao động trong phạm vi rất lớn, tùy thuộc vào
mức sống và các thói quen của người dân, có thể ước tính bằng 80% lượng
nước được cấp. Giữa lượng nước thải và tải trọng chất thải của chúng biểu thị
bằng các chất lắng hoặc BOD

Thuộc da
Chất hữu cơ, SS, màu, kim loại nặng, dầu mỡ
Dệt nhuộm
Chất hữu cơ, màu, TDS, kim lại độc, độ kiềm
Bia
Chất hữu cơ, chất dinh dưỡng (N,P), SS
Chế biến thủy sản
Chất hữu cơ, các dạng nitơ, SS, mùi
Sản xuất phân bón hóa học
NH
4
+
, NO
3
-
, TDS, Ure
Hóa dầu
Chất hữu cơ, dầu mỡ, phenol, TSS

c. Nước thải nông nghiệp hay nước chảy tràn đồng ruộng: Nước thải chảy ra từ
các cánh đồng, là nước sau khi sử dụng để tưới cây hay nước mưa chảy tràn
qua.
d. Nước thải tự nhiên: Đây thực chất là một loại nước quý nhưng do không khí
bị ô nhiễm trên quy mô toàn cầu nên khi rơi xuống mặt đất nước mưa đã bị
nhiễm bẩn đáng kể. Nước mưa đầu mùa thường có hàm lượng chất bẩn rất cao.
 Về mặt quản lý môi trường người ta chia nước thải thành 2 nhóm
nguồn:
 Các nguồn thải xác định hay nguồn thải điểm: là những nguồn thải mà có
thể xác định chính xác vị trí xả thải, lưu lượng và đặc điểm.


- Xuất hiện hoặc làm tăng các loại vi khuẩn gây bệnh: Nước thải kéo theo
các loại vi khuẩn gây bệnh vào nguồn nước tiếp nhận làm suy giảm chất lượng
đối với việc cung cấp nước cho các mục đích đặc biệt là mục đích sinh hoạt.

6

1.1.2 Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải
Các loại nước thải đều chứa các tạp chất gây nhiễm bẩn có tính chất rất
khác nhau: từ các loại chất rắn không tan, đến các loại chất khó tan và những
hợp chất tan trong nước. Xử lý nước thải là loại bỏ những tạp chất đó, làm sạch
lại nước và có thể đưa đổ vào nguồn hoặc tái sử dụng. Để đạt được những mục
đích đó chúng ta thường dựa vào đặc điểm của từng loại tạp chất để lựa chọn
phương pháp xử lý thích hợp.
Thông thường có các phương pháp xử lý nước thải như sau:
 Xử lý bằng phương pháp cơ học
 Xử lý bằng phương pháp hóa lý và hóa học
 Xử lý bằng phương pháp sinh học
 Xử lý bằng phương pháp tổng hợp
1.1.2.1 Phƣơng pháp xử lý cơ học
Trong nước thải thường có cá tạp chất rắn cỡ khác nhau bị cuốn theo như
rơm cỏ, gỗ mẩu, bao bì, chất dẻo, giấy, giẻ, dầu mỡ nổi, cát, sỏi, các vụn gạch
ngói…Ngoài ra, còn có các loại hạt lơ lửng ở dạng huyền phù rất khó lắng. Tùy
theo kích cỡ, các hạt huyền phù được chia thành hạt chất rắn lơ lửng có thể
lắng được, hạt chất rắn keo được khử bằng đông tụ.

Theo điều kiện oxy, người ta chia thành các loại sau:
a. Quá trình hiếu khí: quá trình xử lý sinh học xảy ra với sự có mặt của O
2
.
Khi nước thải đi vào hệ thống xử lý sinh học, các chất thải hữu cơ sẽ được
hấp phụ và vận chuyển qua màng tế bào vi khuẩn, chịu sự chuyển hóa nội bào.
Trong điều kiện hiếu khí, xảy ra 3 quá trình chuyển hóa nội bào được biểu
diễn bằng các phương trình phản ứng sau:
 Quá trình oxy hóa (dị hóa):

 Quá trình tổng hợp tế bào (đồng hóa):
(Tế bào vi khuẩn mới)
(C
x
H
y
O
z
N)
Vi khuẩn
CO
2
+ H
2
O + NH
3
+ …+ Năng lượng
 Quá trình hô hấp nội sinh :

Như vậy sự chuyển hóa của chất thải hữu cơ qua hệ xử lý hiếu khí có thể
tóm tắt như sau:
Tùy theo phương thức tồn tại của các vi sinh vật trong hệ xử lý, người ta
chia thành:
 Các quá trình xử lý thể lơ lửng - trong đó các vi sinh vật sinh trưởng và phát
triển dưới dạng bông bùn lơ lửng và chuyển động theo dòng nước thải - tiêu
biểu là quá trình bùn hoạt tính.
 Các quá trình xử lý thể bám - trong đó các vi sinh vật sinh trưởng và phát
triển dính bám trên bề mặt vật liệu mang - tiêu biểu là quá trình lọc nhỏ giọt
(hay lọc sinh học).
Nhu cầu oxy cho quá trình oxy hóa chất hữu cơ được cung cấp bằng các
thiết bị sục khí hay làm thoáng nhân tạo hoặc tận dụng sự thông khí tự nhiên.
 Bùn hoạt tính hiếu khí:
Trong nước thải, sau một thời gian làm quen, các tế bào vi khuẩn bắt đầu
tăng trưởng, sinh sản và phát triển. Nước thải bao giờ cũng có các hạt chất rắn
lơ lửng khó lắng. Các tế bào vi khuẩn sẽ dính vào các hạt lơ lửng này và phát
triển thành các hạt bông cặn có hoạt tính phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn
thể hiện bằng BOD. Các hạt bông này nếu được thổi khí và khuấy đảo sẽ lơ
lửng trong nước và dần được lớn dần lên do hấp phụ nhiều hạt chất rắn lơ lửng
(C
5
H
7
NO
2
) + 5O


nhỏ, tế bào vi sinh vật, nguyên sinh động vật và các chất độc. Những hạt bông
này khi ngừng thổi khí hoặc các chất hữu cơ làm cơ chất dinh dưỡng cho vi
sinh vật trong nước cạn kiệt chúng sẽ lắng xuống đáy bể hoặc hồ thành bùn.
Bùn này được gọi là bùn hoạt tính.
Bùn hoạt tính là tập hợp các vi sinh vật khác nhau, chủ yếu là vi khuẩn, kết
lại thành dạng hạt bông với trung tâm là các hạt chất rắn lơ lửng ở trong nước.
Các bông này có màu vàng nâu dễ lắng có kích thước từ 3 đến 150µm. Những
bông này gồm các vi sinh vật sống và cặn rắn. Những vi sinh vật sống ở đây
chủ yếu là vi khuẩn, ngoài ra còn có nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn, động vật
nguyên sinh, giun…Các vi khuẩn đóng vai trò trong quá trình bùn hoạt tính
thuộc các chi (genus), Pseudomonas, Zoogloea, Achromobacter,
Flavobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium, Sphaerotilus…và cả
2 vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter.[8]
Bùn hoạt tính lắng xuống là “bùn già”, hoạt tính giảm. Nếu được hoạt hóa
(trong môi trường thích hợp có sục khí đầy đủ) sẽ sinh trưởng trở lại và hoạt
tính được phục hồi.
Khi cân bằng dinh dưỡng cho vi sinh vật trong nước thải cần quan tâm tới
tỷ số BOD
5
:N:P. Tỷ số này được đề xuất là 100:5:1 đối với các công trình hiếu
khí tích cực và 200:5:1 trong trường hợp hiếu khí dài ngày. [8]
Nhiều hợp chất hóa học có tác dụng gây độc đối với hệ vi sinh vật của bùn
hoạt tính, ảnh hưởng đến hoạt động sống của chúng, thậm chí làm chúng bị
chết. Với nồng độ cao các chất phenol, formaldehyt và các chất sát khuẩn cũng
như các chất bảo vệ thực vật sẽ làm biến tính protein của tế bào chất hoặc tác
dụng xấu lên thành tế bào.
Để phát huy được vai trò của bùn hoạt tính, trong các quy trình công nghệ
chúng ta phải quan tâm đến: nồng độ oxy hòa tan trong nước hay là điều kiện
hiếu khí (có thể làm tăng mặt thoáng của hồ, bể chứa hoặc sục khí và khuấy

Bể sục khí
Bể
lắng
Nước thải vào
Nước thải sau xử lý
Bùn hồi lưu (bùn hoạt tính)
Bùn thải
Nước thải
Tháp
lọc
Bể
lắng
Nước thải sau xử lý 11

Các chất hữu cơ được hấp phụ lên một lớp màng sinh học hay lớp nhầy tạo
thành trên bề mặt môi trường bám (hay vật liệu lọc).
Ở lớp ngoài màng nhầy (0,1-0,2mm) xảy ra sự phân hủy sinh học các chất
hữu cơ bởi các vi sinh vật hiếu khí.
Oxy không thể khuếch tán vào sâu nên tạo ra một môi trường kỵ khí ở gần
bề mặt vật liệu lọc và ở đó xảy ra sự phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ.
Khi vi sinh vật sinh trưởng, độ dày lớp nhầy tăng lên dần. Khi độ dày đạt

4
+ CO
2
+ H
2
S + NH
3
+…+Năng lượng
Vi khuẩn
(C
x
H
y
O
z
N
t
S)
Chất hữu cơ

Vi khuẩn
C
5
H
7
NO
2

Tế bào vi khuẩn mới


4
+ H
2
S +…(thoát khỏi
nước thải)

Sinh khối (bùn, lắng tách khỏi nước
thải)

Phần chất hữu cơ dư (nước thải sau
xử lý)
C
5
H
7
NO
2

Vi khuẩn
CH
4
+ CO
2
+ NH
3
+ Năng lượng 13


hiếu khí mà quá trình oxy hóa diễn ra. Càng xuống sâu xuống dưới, oxy càng ít
và quá trình oxy hóa giảm dần cuối cùng đến một độ sâu mà chỉ diễn ra quá
trình khử nitrat.
Ngoài cánh đồng tưới, bãi lọc còn có các ao hồ được sử dụng để xử lý nước
thải. Các ao sinh học là các thủy vực tự nhiên hoặc nhân tạo mà trong đó xảy ra
các quá trình phân hủy chất thải bởi các vi sinh vật. Vi sinh vật sử dụng oxy 14

sinh ra từ rêu tảo trong quá trình quang hợp cũng như oxy từ không khí để oxy
hóa các chất hữu cơ, rong tảo lại tiêu thụ CO
2
, photphat và nitrat amon sinh ra
từ sự phân hủy, oxy hóa các chất hữu cơ bởi vi sinh vật.
1.2 Nƣớc thải nhà máy chế biến thủy sản
1.2.1 Nƣớc thải nhà máy chế biến thủy sản
1.2.1.1 Công nghệ chế biến thủy sản ở Việt Nam
Việt Nam có hơn 3000km bờ biển, thềm lục địa kéo dài cùng với hàng
ngàn đảo lớn nhỏ. Biển Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới có nhiều sông lớn
cùng nhiều con sông nhỏ đổ ra biển Đông dồi dào phù sa kết hợp hai dòng hải
lưu nóng ấm hình thành biển Việt Nam dồi dào phong phú nguồn lợi thuỷ hải
sản, sản lượng đánh bắt mỗi năm có thể lên tới hàng triệu tấn thuỷ hải sản.
Bên cạnh đó các đầm phá, rừng ngập mặn ven biển có diện tích gần một
triệu hecta, mỗi năm có thể cung cấp gần 3.000.000 tấn tôm nuôi và 40.000.000
tấn thuỷ sản có giá trị thương mại.
Quá trình phát triển và xây dựng tiềm lực chế biến thủy sản có thể khái

Malaysia, Japan, EU…Chế biến thủy sản là một trong những ngành công
nghiệp chính sản xuất thực phẩm phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu.
Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp chế biến thủy sản ở Việt Nam
đã phát triển rất mạnh về số lượng và quy mô của các đơn vị chế biến.
Ngoài việc phát triển các đơn vị sản xuất, ngành công nghiệp thủy sản của
Việt Nam cũng tâp trung vào chất lượng sản phẩm và những điều kiện vệ sinh
thực phẩm trong quá trình sản xuất.
Công nghệ chế biến thủy sản phụ thuộc vào chất lượng những sản phẩm
cuối. Ở Việt Nam, dựa vào tính chất đặc thù của sản phẩm, quá trình chế biến
và công nghệ sử dụng có thể chia công nghệ chế biến thuỷ sản thành một số
công nghệ chế biến điển hình như sau:
- Chế biến thủy sản đông lạnh
- Chế biến sản phẩm đóng hộp
- Chế biến thuỷ sản khô và chế biến bột cá
- Chế biến agar
Tuy nhiên, công nghệ chế biến thủy sản chính là sản xuất sản phẩm đông
lạnh cho sản phẩm hải sản, đặc biệt là sản phẩm đông lạnh bởi Phương pháp
Đông lạnh nhanh từng cá thể. Quy trình chế biến cá đã lóc xương được thể hiện
ở Sơ đồ 1.1: 16
Nước ở dạng đặc
Rửa lần 1
Nước thải
Phân loại và đo
kích cỡ
Rửa lần 2
Nước thải
Xếp vào khay
Làm đông lạnh
Giã đông
Giã đông và
lắng
Đóng gói 17

1.2.1.2 Đặc điểm nƣớc thải nhà máy chế bến thủy sản
Về nguồn gốc phát sinh: hầu hết các loại hình công nghệ CBTS đều có nhu
cầu sử dụng nước khá lớn cho nhiều công đoạn: chế biến, bảo quản nguyên liệu
và sản phẩm. Do vậy đã tạo ra một lượng lớn nước thải trong quá trình sản
xuất.
Nước thải sản xuất trong CBTS chiếm khoảng 85 – 90% tổng lượng nước
thải và chủ yếu được tạo ra từ các quá trình sau:
- Nước rửa trong công đoạn xử lý, chế biến, hoàn tất sản phẩm
- Nước vệ sinh nhà xưởng, trang thiết bị, dụng cụ
- Từ các thiết bị công nghệ như: nước giải nhiệt, nước ngưng.

ngành công nghiệp khác, ví dụ như ngành dệt và may mặc, ngành thuộc da và
giày dép…Dựa trên nghiên cứu và những số liệu về tỷ lệ ô nhiễm nước thải của
ngành chế biến thủy sản, phân lượng vi sinh vật như coliform cao hơn 100-200
lần so với tỷ lệ cho phép, vì nước thải từ việc chế biến thủy sản có phân lượng
protein, lipid cao, và là môi trường ưa thích cho vi sinh vật phát triển, đặc biệt
trong khí hậu nóng ẩm của Việt Nam.
Trong những công ty chế biến đông lạnh, có một lượng nhỏ Clo được sử
dụng để rửa nhà xưởng, việc này sinh ra Cl
2
trong không khí và có thể phá hủy
hệ hô hấp của công nhân. Tuy nhiên, thể tích của nó không cao.
Bảng 1.2 Những thông số ô nhiễm tiêu biểu của nước thải trong
chế biến thủy sản
STT
Thông số
ô nhiễm

Đơn vị
Phạm vi
giá trị
Tiêu chuẩn của Việt Nam
5945-2005 (giới hạn B)
1
pH

5,4-6,5
5,5-9
2
nhiệt độ
0

7,1-21,4
6
8
Dầu mỡ
mg/l
567-1204
5
(Nguồn: />cua-nganh-cong-nghiep-che-bien-thuy-san-9570/)

Trích đoạn Kết quả thí nghiệm

---