BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI CÔNG TY
APT. ĐỀ XUẤT GIẢM THẢI TẠI NGUỒN VÀ THỬ NGHIỆM
XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG VI SINH VẬT
Sinh viên thực hiện: VÕ VĂN NHÂN
Ngành: CHẾ BIẾN THỦY SẢN
Khóa: 2007 – 2011
Tháng 07 /2011
KHẢO SÁT QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI CÔNG TY
APT. ĐỀ XUẤT GIẢM THẢI TẠI NGUỒN VÀ THỬ NGHIỆM
XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG VI SINH VẬT
Tác giả
VÕ VĂN NHÂN
Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành
Chế Biến Thủy Sản
Giáo viên hướng dẫn
ThS. TRƯƠNG QUANG BÌNH
Tháng 07 năm 2011
LỜI CẢM TẠ
Lời đầu tiên, con xin gửi lời cảm ơn thành kính nhất đến ba mẹ, anh chị trong
gia đình đã dạy dỗ, động viên, an ủi và giúp đỡ trên suốt quá trình học tập, trong suốt
bốn năm trên giảng đường đại học cũng như trong thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp.
Trong suốt quá trình học tập và đặc biệt là trong quá trình thực hiện đề tài:
“Khảo sát quy trình xử lý nước thải tại công ty Cổ phần kinh doanh thủy hải sản Sài
Gòn, đề xuất giảm thải tại nguồn và thử nghiệm xử lý nước thải bằng vi sinh vật”, tôi
xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
Ban Giám Hiệu và toàn thể công nhân viên chức trường Đại học Nông Lâm
Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi học tập tại trường.
Ban Chủ Nhiệm Khoa, cùng các quý thầy cô khoa Thủy Sản và các quý Thầy
cô các khoa khác đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức quý báu cho
chúng tôi trong suốt thời gian học tập tại trường.
Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến thầy Trương
Quang Bình đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ trong suốt thời gian ngồi trên ghế
nhà trường cũng như tạo mọi điều kiện cho tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Đồng thời tôi xin gửi lời cám ơn đến Ban Giám đốc Công ty Cổ phần kinh
doanh thủy hải sản Sài Gòn đã tận tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện cho chúng tôi hoàn
thành khóa luận tốt nghiệp này.
Bạn bè thân hữu trong và ngoài lớp đã giúp đỡ và động viên trong suốt thời
gian học tập và thực hiện đề tài.
Do bước đầu thực hiện đề tài và kiến thức còn hạn chế, đề tài không tránh khỏi
những sai sót nên rất mong quý thầy cô và các bạn đóng góp thêm để đề tài được hoàn
chỉnh hơn.
iii
2.2.9 Lượng oxy hòa tan (DO) ........................................................................................9
2.2.10 Chỉ số BOD (Nhu cầu oxy sinh hóa) ..................................................................10
2.2.11 Chỉ số COD (Nhu cầu oxy hóa học) ...................................................................10
iv
2.2.12 Nitơ và các hợp chất của nitơ .............................................................................11
2.2.13 Photpho và các hợp chất của photpho ................................................................12
2.2.14 Hàm lượng sulfat và clorua ................................................................................12
2.2.15 Các chất khí hòa tan ...........................................................................................12
2.2.16 Các kim loại nặng ...............................................................................................13
2.2.17 Vi khuẩn trong nước thải ....................................................................................13
2.2.18 Vi rút ...................................................................................................................14
2.2.19 Nấm men.............................................................................................................14
2.2.20 Tảo đơn bào ........................................................................................................14
2.2.21 Nguyên sinh động vật .........................................................................................15
2.2.22 Các sinh vật khác ................................................................................................15
2.3 Các phương pháp xử lý nước thải ...........................................................................15
2.3.1 Phương pháp cơ học .............................................................................................16
2.3.2 Phương pháp hóa học ...........................................................................................18
2.3.3 Phương pháp hóa lý ..............................................................................................20
2.3.4 Tổng quan ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lý nước thải ..........................21
2.3.5 Các quá trình sinh học xảy ra trong quá trình xử lý nước thải .............................26
2.3.6 Tác động của quá trình sục khí oxy đến hoạt động của VSV trong nước thải .....30
2.3.7 Xử lý bùn. .............................................................................................................30
2.4 Giới thiệu chung về công ty Cổ phần kinh doanh thủy hải sản Sài Gòn.................31
2.4.1 Sơ lược chung về công ty và thị trường hoạt động kinh doanh của công ty ........31
2.4.2 Ngành nghề kinh doanh ........................................................................................32
2.4.3 Lĩnh vực hoạt động: ..............................................................................................32
2.4.4 Sơ đồ vị trí ............................................................................................................33
4.3.4 Các vấn đề còn tồn tại trong sản xuất ảnh hưởng đến nước thải trong công ty ...44
4.3.5 Đề xuất các biện pháp ngăn ngừa và giảm thải tại nguồn. ...................................44
4.4 Sơ đồ quy trình xử lý nước thải của nhà máy..........................................................46
4.5 Thuyết minh quy trình .............................................................................................46
4.6 Đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống..............................................................47
4.7 Kết quả thí nghiệm ..................................................................................................48
4.7.1 Thí nghiệm 1: So sánh khả năng xử lý nước thải ở những điều kiện khác nhau .48
4.7.2 Thí nghiệm 2 : Khảo sát hiệu quả xử lý nước thải của các hệ VSV khác nhau ...54
4.7.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát các nồng độ VSV khác nhau trong xử lý nước thải .......56
vi
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ......................................................................59
5.1 Kết luận....................................................................................................................59
5.2 Đề nghị ....................................................................................................................60
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................61
PHỤ LỤC
vii
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
TS:
Total Solid
SS:
Suspension Solid
Potential Hydrogen
APT :
Aquactic Product Trading
PE:
Poly Etylene
PAC:
Powdered Activated Carbon
UASB:
Upflo Anaerobic Sludge Blanket
EU:
European Union
HACCP: Hazard Analysis Critical and Control Points
ASEAN: Association of South East Asian Nations
ISO:
International Organization for Standardization
USD:
ix
DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ SƠ ĐỒ
BẢNG
Bảng 4.1 Kết quả phân tích các chỉ tiêu nước thải của công ty.....................................48
Bảng 4.2 Kết quả trung bình các chỉ tiêu trong từng thí nghiệm 1 ...............................49
Bảng 4.3 Kết quả trung bình các chỉ tiêu trong từng thí nghiệm thay đổi thành phần hệ
VSV ...............................................................................................................................54
Bảng 4.4 Kết quả trung bình các chỉ tiêu trong từng thí nghiệm thay đổi nồng độ hệ vi
sinh vật ...........................................................................................................................56
SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1 Sơ đồ thiết bị làm sạch nước thải bằng đông tụ ...........................................19
Sơ đồ 2.2 Sơ đồ vị trí công ty Cổ phần kinh doanh thủy hải sản Sài Gòn ....................33
Sơ đồ 2.3 Sơ đồ tổ chức của Công ty Cổ phần kinh doanh thủy hải sản Sài Gòn ........34
Sơ đồ 4.1 Quy trình sản xuất cơ bản của các sản phẩm đông lạnh tại công ty……….44
Sơ đồ 4.2 Sơ đồ quy trình xử lý nước thải của công ty Cổ phần kinh doanh thủy hải
sản Sài Gòn ....................................................................................................................46
x
DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 4.1 So sánh giá trị chỉ tiêu SS trung bình sau các thí nghiệm 1 với giá trị của
công ty và TCVN 5945 – 2005......................................................................................50
Biểu đồ 4.2 So sánh giá trị chỉ tiêu BOD 5 trung bình sau các thí nghiệm 1 với giá trị
của công ty và TCVN 5945 – 2005. ..............................................................................51
Biểu đồ 4.3 So sánh giá trị chỉ tiêu COD trung bình sau các thí nghiệm 1 với giá trị của
công ty và TCVN 5945 – 2005......................................................................................51
đề về môi trường thêm trầm trọng.
Vì vậy việc áp dụng, lựa chọn các phương pháp hợp lý để xử lý nguồn nước
thải là hết sức quan trọng. Việc lựa chọn những giải pháp thích hợp để giải quyết các
vấn đề về nước thải góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường đang là mối quan tâm hàng
đầu của các doanh nghiệp chế biến thủy sản.
Được sự đồng ý của Ban Chủ Nhiệm Khoa Thủy Sản trường Đại học Nông
Lâm Tp. Hồ Chí Minh và sự giúp đỡ của Công ty Cổ phần kinh doanh thủy hải sản Sài
Gòn cùng với sự hướng dẫn của Thạc sĩ Trương Quang Bình, chúng tôi tiến hành thực
1
hiện đề tài: “Khảo sát quy trình xử lý nước thải tại công ty APT. Đề xuất giảm thải tại
nguồn và thử nghiệm xử lý nước thải bằng vi sinh vật”
1.1 Mục tiêu đề tài
• Khảo sát quy trình sản xuất, đánh giá thành phần và tính chất của nước thải.
• Khảo sát quy trình và đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải hiện nay
của công ty.
• Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của vi sinh vật.
• Đề ra biện pháp ngăn ngừa và giảm thiểu nước thải tại nguồn cho công ty.
2
Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Các vấn đề chung về nước thải
2.1.1 Định nghĩa
Nước thải là loại nước đã qua sử dụng, bị biến đổi tính chất lý học, hóa học và
sinh học. Tùy theo loại hình sử dụng và nguồn gốc mà nước thải có những tính chất
vật lý, hóa học và sinh học rất khác nhau. Nhưng nhìn chung, nước thải là những loại
phân bón trong các hoạt động sản xuất nông nghiệp.
Căn cứ vào nguồn gốc và tính chất của nguồn nước thải mà người ta chia thành
các loại chính sau:
- Nước thải sinh hoạt là loại nước thải được hình thành trong quá trình hoạt
động sống của con người, nó bao gồm tắm, giặt, nước nhà bếp, nước nhà vệ sinh…và
các hoạt động khác không phải là hoạt động sản xuất. Thành phần và tính chất của
nước thải sinh hoạt phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nước thải. Ngoài ra, lượng nước
thải ít hay nhiều cũng phụ thuộc ở loại hình sinh hoạt. Nhìn chung, nước thải sinh hoạt
có thành phần ổn định và chứa chủ yếu những chất hữu cơ ở dạng không hòa tan, keo
và tan.
- Nước thải công nghiệp là loại nước thải tạo ra từ các cơ sở, xí nghiệp, nhà
máy sản xuất công nghiệp, nông nghiệp. Nước thải công nghiệp còn được chia ra:
nước bẩn và nước quy ước sạch. Thành phần, nồng độ nước thải công nghiệp rất đa
dạng, tùy thuộc vào tính chất sản xuất, nguyên liệu và sản phẩm, quá trình công nghệ
sản xuất và thiết bị trong dây chuyền sản xuất…
4
Tùy thuộc vào loại hình sản xuất công nghiệp, nước được cung cấp sử dụng vào
những mục đích sau:
+ Nước dùng cho xử lý nguyên liệu
+ Nước dùng cho vệ sinh máy móc, phân xưởng
+ Nước dùng cho quá trình sản xuất (cho quy trình công nghệ)
+ Nước dùng làm nguội máy móc thiết bị
- Nước ngầm thấm qua hệ thống ống dẫn trong mạng lưới cấp thoát nước
- Nước mưa tràn qua những vùng bị ô nhiễm.
2.1.3 Thành phần của nước thải
Thành phần vật lý: biểu thị dạng các chất bẩn có trong nước thải ở các kích
thước khác nhau, được chia thành 3 nhóm:
- Nhóm 1: gồm các chất không tan chứa trong nước thải ở dạng thô (vải, giấy,
- Tính chất sinh học:
+ Khả năng phân hủy sinh học các chất bẩn trong điều kiện hiếu khí, kỵ khí, tự
nhiên và nhân tạo.
2.2 Các thông số đánh giá ô nhiễm của nước thải
Để đánh giá chất lượng nước và mức độ nước bị ô nhiễm, người ta thường đưa
ra một số thông số. Các thông số này phản ánh đầy đủ tính chất hóa học, lý học của
nước bị ô nhiễm.
Những thông số quan trọng cần được xác định khi cần phải đánh giá hoặc so
sánh chất lượng nước hay mức độ nước bị ô nhiễm như sau:
2.2.1 Độ pH
Đặc trưng bởi nồng độ ion H+ trong nước, phản ánh tính chất của nước là axit,
trung tính hay kiềm.
Độ pH tự nó không gây ô nhiễm nhưng đóng vai trò là một thông số đặc trưng
rất quan trọng cho biết mức độ nhiễm bẩn và xác định sự cần thiết phải điều chỉnh
trước khi xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Nước thải từ các xí nghiệp chế
biến thủy sản ít khi có tính axit, pH thường bằng 7 hoặc có tính kiềm do quá trình phân
hủy đạm và thải amoniac.
2.2.2 Nhiệt độ
Nhiệt độ của nước khác nhau theo mùa và theo nguồn nước, phụ thuộc vào
không khí, giá trị dao động ở giới hạn rộng từ 40C – 400C và thay đổi theo độ sâu của
nguồn nước. Nước ngầm có nhiệt độ tương đối ổn định từ 170C – 270C.
Nhiệt độ nước thải có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động sống và sinh sản của
quần thể vi sinh vật trong đó. Phần lớn vi khuẩn hoại sinh phát triển mạnh ở nhiệt độ
6
từ 200C – 400C. Trừ nước thải của quá trình nấu và khử trùng ở các xí nghiệp đồ hộp,
nước thải từ các xí nghiệp chế biến thủy sản khác có nhiệt độ không cao hơn nhiệt độ
môi trường.
2.2.3 Màu
Đơn vị chuẩn của độ đục là sự cản quang do 1mg SiO 2 trong một lít nước cất.
Một đơn vị độ đục = 1mg SiO 2 trong một lít nước.
Ngoài ra, người ta còn có thể đo độ đục bằng máy so màu với kính lọc màu đỏ
có bước sóng 580 – 620 nm.
2.2.5 Độ cứng
Độ cứng của nước do hàm lượng canxi, magie hòa tan trong nước tạo nên.
Thường phân biệt ba loại độ cứng : Độ cứng toàn phần, độ cứng cacbonat và độ cứng
không cacbonat
Độ cứng cacbonat do các muối canxi, magie, bicacbonat tạo nên. Độ cứng
không cacbonat do các muối khác của canxi và magie tạo nên.
2.2.6 Mùi và vị của nước
Các chất khí và các chất hòa tan trong nước làm cho nước có mùi vị. Nước
thiên nhiên có mùi đất, mùi tanh, mùi thối hoặc mùi đặc trưng do các hóa chất hòa tan
như mùi Clo, mùi Amoniac, mùi Sunfua hydro.
Các chất gây mùi trong nước có thể chia thành ba nhóm:
- Các chất gây mùi có nguồn gốc hữu cơ.
- Các chất gây mùi có nguồn gốc vô cơ như NaCl, MgSO 4 gây mùi mặn, muối
đồng gây mùi tanh, các chất gây tính kiềm hoặc axit, Cl 2 gây mùi Clo, H 2 S gây mùi
trứng thối…
- Các chất gây mùi từ các quá trình sinh hóa, các hoạt động vi khuẩn, rong tảo
như CH 3 -S-CH 3 cho mùi tanh cá, C 12 H 22 O, C 12 H 18 O 2 cho mùi tanh bùn…
Chất gây mùi trong nước phần lớn có thể khử bằng cách làm thoáng, lắng lọc.
Cũng có thể kết hợp với phương pháp đông tụ và keo tụ. Tuy nhiên nhiều chất gây mùi
ở trạng thái hòa tan trong nước khó khử được bằng các phương pháp thông thường kể
trên.
2.2.7 Độ phóng xạ trong nước
Nước nhiễm phóng xạ thường có nguồn gốc từ các nguồn nước thải. Phóng xạ gây
nguy hại cho sự sống nên là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng nước.
2.2.8 Hàm lượng chất rắn
Chất rắn là những thành phần không tan trong nước. Chúng được chia ra làm
rất quan trọng trong việc đánh giá chất lượng nước cũng như mức độ oxy hóa hay mức
độ ô nhiễm nước.
Oxy hòa tan trong nước phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ, thành phần tính chất
nguồn nước. Áp suất tăng, độ hòa tan của oxy vào nước tăng, ngược lại khi nhiệt độ
tăng thì độ hòa tan oxy vào nước giảm. Các chất gây ô nhiễm trong nước thường làm
9
giảm khả năng hòa tan oxy trong nước. Hàm lượng hòa tan oxy trong nước tuân theo
quy luật Henry. Thông thường, nồng độ oxy hòa tan trong nước ở điểm tới hạn là 8
mg/l.
2.2.10 Chỉ số BOD (Nhu cầu oxy sinh hóa)
Là lượng oxy cần thiết để cung cấp cho VSV hiếu khí oxy hóa các chất hữu cơ
có trong nước thải.
Quá trình oxy hóa sinh học này được viết tóm tắt như sau :
Chất hữu cơ
→ CO 2 + H 2 O
Vi sinh vật
→ Sinh khối vi sinh vật
Quá trình chuyển hóa trên phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố cơ bản sau :
- Bản chất các chất hữu cơ
- Số lượng các chất hữu cơ
- Số lượng và loài vi sinh vật tham gia
- Các chất độc, chất kiềm hãm sinh vật
BOD xác định lượng oxy cần thiết cho các hoạt động sống của vi sinh vật tham
gia trong các quá trình loại bỏ chất hữu cơ dạng hòa tan, dạng keo và một phần dạng lơ
lửng. Đơn vị tính bằng mgO 2 /l hay đơn giản là mg/l.
BOD là chỉ tiêu quan trọng và tiện dùng để đánh giá mức độ nhiễm bẩn của
nước thải bởi chất hữu cơ.
Trong thực tế, người ta thường dùng BOD 5 để đánh giá. BOD 5 là lượng oxy
dụng phương pháp sinh học xử lý ô nhiễm nước, mức độ ô nhiễm nước. Chính vì thế
thông số nitơ được coi như một thông số đánh giá chất lượng nước.
Nitơ có trong nước thải ở dạng liên kết hữu cơ và vô cơ. Trong nước thải của
nhà máy thực phẩm phần lớn các liên kết hữu cơ có trong các chất có nguồn gốc
protein.
Các hợp chất nitơ có trong nước thường tồn tại dưới dạng amoniac, nitrit, nitrat
và nitơ tự do. Tồn tại những hợp chất này chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi nước
thải. Có NH 3 chứng tỏ nước đang bị nhiễm bẩn rất nguy hiểm đặc biệt cho cá; có
HNO 2 , HNO 3 chứng tỏ nước nhiễm bẩn đã lâu, các quá trình oxy hóa đã kết thúc.
Trong kĩ thuật môi trường, người ta thường sử dụng nitơ tổng số. Nitơ tổng số
là tổng hàm lượng nitơ hữu cơ và nitơ vô cơ. Người ta thường xác định nitơ tổng số
bằng phương pháp Kindal, nitơ amoniac được xác định bằng phương pháp so màu
11
hoặc phương pháp chuẩn độ. Còn hàm lượng nitơ nitrit được xác định bằng phương
pháp so màu.
2.2.13 Photpho và các hợp chất của photpho
Trong môi trường nước, photpho tồn tại ở các dạng: H 2 PO 4 -, HPO 4 2-, PO 4 3dạng polyphotphat như Na 3 (PO 3 ) 6 và photpho hữu cơ.
Photpho là nguyên tố rất quan trọng đối với sinh vật. Trong nước có hàm lượng
photpho cao sẽ thúc đẩy quá trình phú dưỡng.
Photpho thường ở dạng vô cơ và bắt nguồn từ chất thải là phân, nước tiểu, phân
bón dùng trong nông nghiệp và chất tẩy rửa dùng trong sinh hoạt hằng ngày.
2.2.14 Hàm lượng sulfat và clorua
Có trong nước thiên nhiên thường dưới dạng các muối nitrit, canxi và magie.
Các nguồn nước có thể có lượng Clo lên tới 500 -1000 mg/l. Ion Cl- có trong nước do
sự hòa tan các muối khoáng hoặc do quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ. Nước
chứa các ion Cl- có tính xâm thực mạnh đối với bê tông.
Các ion SO 4 2- có trong nước do khoáng chất hoặc từ nguồn gốc hữu cơ, với
hàm lượng 250 mg/l sẽ gây tổn hại đến con người; với hàm lượng 300 mg/l sẽ có tính
Theo phương thức dinh dưỡng vi khuẩn được chia làm hai nhóm chính:
- Vi khuẩn tự dưỡng (autotroph): Loại vi khuẩn này có khả năng oxy hóa chất
vô cơ để thu năng lượng và sử dụng CO 2 làm nguồn cacbon cho quá trình sinh tổng
hợp. Trong nhóm này có vi khuẩn nitra hóa, vi khuẩn sắt, vi khuẩn lưu huỳnh…
- Vi khuẩn dị dưỡng (heterophe): Nhóm vi khẩn này sử dụng các chất hữu cơ
làm nguồn cacbon dinh dưỡng và nguồn năng lượng cho hoạt động sống, xây dựng tế
bào, phát triển…Có ba loại vi khuẩn dị dưỡng:
+ Vi khuẩn hiếu khí (aerobe): Cần oxy để sống như quá trình hô hấp ở động vật
bậc cao.
+ Vi khuẩn kỵ khí (anaerobe): Chúng có thể sống và hoạt động không cần oxy
của không khí mà sử dụng oxy trong những hợp chất nitrat, sulfat để oxy hóa các chất
hữu cơ.
+ Vi khuẩn tùy nghi (facultative): Loại này có thể sống trong điều kiện có hay
không có oxy tự do. Chúng luôn có mặt trong nước thải.
13