Làm sao để hệ thống xử lý nước thải chế biến thủy sản hoạt động ổn định, hiệu quả, tiết kiệm chi phí vận hành đã và vẫn đang là mối quan tâm của nhiều doanh nghiệp.

Ngành chế biến thủy sản đang phát triển mạnh mẽ tại Việt Nam với kim ngạch xuất khẩu hàng tỷ USD mỗi năm. Tuy nhiên, quá trình sản xuất thủy sản cũng thải ra một lượng lớn nước thải có chứa hàm lượng chất hữu cơ cao, chất rắn lơ lửng, dầu mỡ và các thành phần gây ô nhiễm khác. Nếu không được xử lý triệt để, nước thải này sẽ gây ra những tác động nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe cộng đồng.

Mỗi quy trình chế biến thủy sản như surimi, fillet, bột cá… đều tạo ra nước thải với những đặc tính riêng biệt, đòi hỏi phương pháp xử lý phù hợp.

Bài viết này sẽ phân tích chi tiết về đặc điểm nước thải từ các quy trình chế biến thủy sản và giới thiệu giải pháp công nghệ xử lý nước thải thủy sản hiệu quả AAO+MBBR kết hợp với máy tách rắn lỏng Uchimura và thiết bị tuyển đổi DAF của ARES.

Đặc điểm nước thải từ các quy trình chế biến thủy sản

1. Nước thải từ quy trình sản xuất surimi

Surimi là sản phẩm thịt cá xay nhuyễn, được rửa nhiều lần để loại bỏ máu, mỡ và các chất không mong muốn, sau đó được trộn với chất phụ gia để tạo thành sản phẩm trung gian.

Đặc điểm nước thải surimi:

• Lưu lượng lớn: Tiêu thụ 20-40m³ nước/tấn sản phẩm
• BOD5 cao: 3.000-7.000 mg/L
• COD cao: 5.000-12.000 mg/L
• TSS cao: 1.500-3.000 mg/L
• Hàm lượng protein hòa tan cao
• Độ pH thường ở mức trung tính hoặc hơi acid: 6,0-7,0
• Chứa các chất dinh dưỡng (N, P): Nitơ tổng (TN) 150-300 mg/L, Phốtpho tổng (TP) 20-80 mg/L

Nước thải từ quy trình sản xuất surimi có đặc điểm nổi bật là lượng nước thải lớn với hàm lượng protein hòa tan cao. Quá trình rửa thịt cá nhiều lần làm tăng đáng kể lượng nước thải phát sinh và hòa tan nhiều protein, làm cho nồng độ BOD, COD trong nước thải rất cao.

2. Nước thải từ quy trình fillet cá

Quy trình fillet cá bao gồm cắt đầu, đuôi, bỏ nội tạng và lột da để thu được những miếng thịt cá nguyên chất.

Đặc điểm nước thải fillet cá:

• Lưu lượng trung bình: 10-15m³/tấn sản phẩm
• BOD5: 1.500-4.000 mg/L
• COD: 2.500-8.000 mg/L
• TSS: 800-2.500 mg/L
• Hàm lượng máu và chất nhầy cao
• Dầu mỡ động vật: 500-1.500 mg/L
• Độ pH thường hơi acid: 6,2-6,8
• Độ mặn cao (nếu sử dụng nước muối trong quá trình sơ chế)

Nước thải từ quy trình fillet có đặc trưng là chứa nhiều máu cá, mỡ và chất nhầy do quá trình cắt, lột da và tách xương. Hàm lượng dầu mỡ động vật cao làm tăng độ khó trong quá trình xử lý.

3. Nước thải từ quy trình sản xuất bột cá

Quy trình sản xuất bột cá thường bao gồm: nấu, ép, sấy khô và nghiền thành bột.

Đặc điểm nước thải bột cá:

• Lưu lượng ít nhưng nồng độ ô nhiễm cực cao: 3-5m³/tấn nguyên liệu
• BOD5 rất cao: 10.000-25.000 mg/L
• COD cực cao: 15.000-80.000 mg/L
• TSS cao: 5.000-15.000 mg/L
• Hàm lượng dầu mỡ rất cao: 3.000-8.000 mg/L
• Mùi hôi nồng: Do các hợp chất chứa nitơ và lưu huỳnh
• pH thấp: 4,5-6,0
• Hàm lượng nitơ tổng cao: 500-1.500 mg/L

Nước thải từ sản xuất bột cá có đặc trưng là lượng thải ít nhưng nồng độ ô nhiễm cực cao, đặc biệt là chất hữu cơ, dầu mỡ và mùi hôi. Đây là loại nước thải khó xử lý nhất trong các quy trình chế biến thủy sản.

4. Nước thải từ quy trình chế biến thủy sản đông lạnh và bảo quản

Đặc điểm nước thải thủy sản đông lạnh:

• BOD5: 800-2.000 mg/L
• COD: 1.500-3.500 mg/L
• TSS: 500-1.200 mg/L
• Nhiệt độ thấp: Do quá trình làm lạnh và rã đông
• Chứa chất sát trùng: Từ quá trình vệ sinh và bảo quản
• pH dao động: 6,5-8,0

Thách thức trong xử lý nước thải chế biến thủy sản

Với đặc điểm nước thải đa dạng và phức tạp từ các quy trình chế biến thủy sản, ngành công nghiệp này đang đối mặt với nhiều thách thức trong việc xử lý nước thải:

1. Nồng độ chất ô nhiễm cao và biến động mạnh: Tùy thuộc vào mùa vụ, loại thủy sản và quy trình sản xuất.
2. Lượng dầu mỡ và chất rắn lơ lửng cao: Gây tắc nghẽn, ức chế vi sinh và làm giảm hiệu quả xử lý sinh học.
3. Hàm lượng nitơ và phốtpho cao: Đòi hỏi quy trình xử lý đặc biệt để tránh hiện tượng phú dưỡng khi xả thải.
4. Thành phần phức tạp: Chứa protein, lipid, muối, chất tẩy rửa, và các hợp chất khác làm phức tạp hóa quá trình xử lý.
5. Mùi hôi khó chịu: Cần được kiểm soát để hạn chế ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.

Hầu hết các hệ thống xử lý nước thải thủy sản truyền thống đều gặp vấn đề lớn về hiệu quả không ổn định, chi phí vận hành cao và thường xuyên bị sốc tải khi nồng độ ô nhiễm đầu vào biến động. Đây chính là lý do ARES đã phát triển giải pháp công nghệ tiên tiến kết hợp máy tách rắn lỏng Uchimura, thiết bị tuyển đổi DAF và công nghệ AAO+MBBR.

Giải pháp công nghệ đặc biệt của ARES

1. Máy tách rắn lỏng Uchimura – Xử lý sơ bộ

Máy tách rắn lỏng Uchimura là thiết bị đã được chứng minh hiệu quả trong rất nhiều dự án, được nhập khẩu từ Nhật Bản, ứng dụng công nghệ màng chắn dây nêm của Toyo Screen. Đây là bước đầu tiên và quan trọng trong quy trình xử lý nước thải thủy sản.

Nguyên lý hoạt động:

• Nước thải được đưa vào và chảy tràn trên bề mặt màng chắn đặt theo một góc nhất định
• Phần rắn bị giữ lại trên bề mặt màng và trượt xuống khu vực thu gom.
• Phần lỏng đi qua các khe hở của màng chắn và được thu gom riêng biệt.

Ưu điểm nổi bật:

• Cấu tạo đơn giản, không có bộ phận chuyển động phức tạp: Dễ dàng vận hành và bảo dưỡng.
• Không tiêu thụ năng lượng: Hoạt động dựa trên nguyên lý tự chảy, tiết kiệm chi phí vận hành.
• Hiệu suất tách rắn cao: Loại bỏ 60-80% TSS, giảm 30-50% BOD/COD đầu vào.
• Vật liệu stainless bền cao: Chống ăn mòn tốt, phù hợp với môi trường nước thải thủy sản.
• Thu hồi được phụ phẩm có giá trị: Chất rắn thu được có thể tái sử dụng làm nguyên liệu phụ.

Hiệu quả đối với từng loại nước thải:

• Nước thải surimi: Giảm 70-80% TSS, thu hồi protein có giá trị.
• Nước thải fillet: Giảm 60-70% TSS, loại bỏ một phần máu và mỡ.
• Nước thải bột cá: Giảm 75-85% TSS, thu hồi dầu mỡ và chất rắn có thể tái sử dụng.

2. Thiết bị tuyển đổi DAF (Dissolved Air Flotation) – Giải pháp loại bỏ dầu mỡ và cặn lơ lửng

Sau khi qua máy tách rắn lỏng Uchimura, nước thải thủy sản tiếp tục được xử lý bằng thiết bị tuyển đổi DAF để loại bỏ dầu mỡ và các chất rắn lơ lửng mịn còn sót lại.

Nguyên lý hoạt động:

• Nước được bão hòa với khí (thường là khí nén) dưới áp suất cao
• Khi giảm áp, các bọt khí siêu nhỏ được giải phóng và bám vào các hạt rắn, dầu mỡ
• Các hạt rắn, dầu mỡ cùng với bọt khí nổi lên bề mặt và được gạt bỏ

Ưu điểm của hệ thống DAF của ARES:

• Hiệu suất loại bỏ dầu mỡ cao: Đạt 90-98%
• Loại bỏ hiệu quả TSS mịn: Đạt 85-95% đối với các hạt có kích thước nhỏ
• Tiết kiệm hóa chất: Giảm 30-40% lượng hóa chất keo tụ và tạo bông
• Diện tích lắp đặt nhỏ gọn: Tiết kiệm không gian so với các hệ thống lắng thông thường
• Vận hành linh hoạt: Dễ dàng điều chỉnh theo biến động của nước thải đầu vào

Hiệu quả đối với từng loại nước thải:

• Nước thải surimi: Giảm 85-90% dầu mỡ còn lại, giảm thêm 60-70% BOD/COD
• Nước thải fillet: Giảm 90-95% dầu mỡ, loại bỏ hầu hết chất nhầy và máu
• Nước thải bột cá: Giảm trên 95% dầu mỡ, giảm đáng kể mùi hôi

3. Công nghệ AAO+MBBR – Hệ thống xử lý sinh học trong xử lý nước thải chế biến thủy sản

Sau khi qua hai bước xử lý sơ bộ bằng máy tách rắn lỏng Uchimura và thiết bị tuyển đổi DAF, nước thải tiếp tục được xử lý bằng công nghệ AAO+MBBR để loại bỏ triệt để các chất hữu cơ, nitơ và phốtpho trong hệ thống xử lý nước thải chế biến thủy sản.

Công nghệ AAO (Anaerobic-Anoxic-Oxic):

• Bể yếm khí (Anaerobic): Phân hủy các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản hơn, đồng thời giải phóng phốtpho
• Bể thiếu khí (Anoxic): Khử nitrat thành khí nitơ, loại bỏ nitơ khỏi nước thải
• Bể hiếu khí (Oxic): Phân hủy chất hữu cơ còn lại, oxy hóa amoni thành nitrat và hấp thu phốtpho

Công nghệ MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor):

• Sử dụng các giá thể di động làm nơi bám dính cho vi sinh vật
• Giá thể có diện tích bề mặt riêng lớn (300-800 m²/m³), tăng mật độ vi sinh vật
• Giá thể chuyển động liên tục trong bể nhờ hệ thống sục khí hoặc khuấy trộn

Ưu điểm của công nghệ AAO+MBBR:

• Mật độ vi sinh vật cao: Nhờ giá thể MBBR, mật độ vi sinh vật cao gấp 3-5 lần so với hệ thống bùn hoạt tính thông thường.
• Khả năng chịu tải cao: Không bị sốc tải khi nồng độ chất ô nhiễm đầu vào biến động.
• Hiệu quả xử lý cao: Loại bỏ đồng thời BOD/COD, nitơ và phốtpho.
• Ít bùn dư: Giảm 30-40% lượng bùn dư so với hệ thống bùn hoạt tính thông thường.
• Tiết kiệm diện tích: Giảm 30-50% diện tích xây dựng.

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản trọn gói

Dựa trên đặc điểm của từng loại nước thải chế biến thủy sản, ARES đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý toàn diện như sau:

1. Xử lý sơ bộ

• Song chắn rác thô: Loại bỏ rác có kích thước lớn
• Máy tách rắn lỏng Uchimura: Loại bỏ chất rắn lơ lửng, giảm tải BOD/COD
• Bể điều hòa: Cân bằng lưu lượng và nồng độ ô nhiễm
• Thiết bị tuyển đổi DAF: Loại bỏ dầu mỡ và chất rắn lơ lửng mịn

2. Xử lý sinh học AAO+MBBR

• Bể yếm khí: Trang bị hệ thống khuấy trộn chìm, không cung cấp khí
• Bể thiếu khí: Trang bị hệ thống khuấy trộn và giá thể MBBR
• Bể hiếu khí: Trang bị hệ thống sục khí tinh và giá thể MBBR

3. Xử lý bậc cao và khử trùng

• Bể lắng thứ cấp: Tách bùn hoạt tính
• Bể khử trùng: Sử dụng hóa chất khử trùng hoặc UV

4. Xử lý bùn

• Bể chứa bùn: Tập trung bùn dư
• Máy ép bùn băng tải hoặc máy ly tâm: Tách nước khỏi bùn

Hiệu quả của giải pháp công nghệ ARES đối với từng loại nước thải

1. Đối với nước thải surimi:

• Giảm BOD5: Từ 3.000-7.000 mg/L xuống còn < 40 mg/L (hiệu suất > 99%)
• Giảm COD: Từ 5.000-12.000 mg/L xuống còn < 100 mg/L (hiệu suất > 98%)
• Giảm TSS: Từ 1.500-3.000 mg/L xuống còn < 50 mg/L (hiệu suất > 98%)
• Giảm dầu mỡ: Từ 500-1.000 mg/L xuống còn < 10 mg/L (hiệu suất > 98%)
• Giảm nitơ tổng: Từ 150-300 mg/L xuống còn < 20 mg/L (hiệu suất > 93%)
• Giảm phốtpho tổng: Từ 20-80 mg/L xuống còn < 4 mg/L (hiệu suất > 95%)

2. Đối với nước thải fillet:

• Giảm BOD5: Từ 1.500-4.000 mg/L xuống còn < 40 mg/L (hiệu suất > 97%)
• Giảm COD: Từ 2.500-8.000 mg/L xuống còn < 100 mg/L (hiệu suất > 98%)
• Giảm TSS: Từ 800-2.500 mg/L xuống còn < 50 mg/L (hiệu suất > 98%)
• Giảm dầu mỡ: Từ 500-1.500 mg/L xuống còn < 10 mg/L (hiệu suất > 99%)
• Giảm nitơ tổng: Từ 100-250 mg/L xuống còn < 20 mg/L (hiệu suất > 92%)
• Giảm phốtpho tổng: Từ 15-50 mg/L xuống còn < 4 mg/L (hiệu suất > 92%)

3. Đối với nước thải bột cá:

• Giảm BOD5: Từ 10.000-25.000 mg/L xuống còn < 50 mg/L (hiệu suất > 99.5%)
• Giảm COD: Từ 15.000-80.000 mg/L xuống còn < 150 mg/L (hiệu suất > 99.8%)
• Giảm TSS: Từ 5.000-15.000 mg/L xuống còn < 50 mg/L (hiệu suất > 99.5%)
• Giảm dầu mỡ: Từ 3.000-8.000 mg/L xuống còn < 10 mg/L (hiệu suất > 99.9%)
• Giảm nitơ tổng: Từ 500-1.500 mg/L xuống còn < 40 mg/L (hiệu suất > 97%)
• Giảm phốtpho tổng: Từ 100-300 mg/L xuống còn < 6 mg/L (hiệu suất > 98%)

Lợi ích của giải pháp công nghệ ARES – xử lý nước thải chế biến thủy sản

1. Ngăn ngừa hiệu quả sốc tải cho hệ sinh học trong xử lý nước thải chế biến thủy sản

• Máy tách rắn lỏng Uchimura và thiết bị tuyển đổi DAF giúp loại bỏ 85-95% TSS và 60-80% BOD/COD đầu vào
• Hệ vi sinh trong các bể AAO+MBBR hoạt động ổn định, không bị sốc tải khi lưu lượng và nồng độ ô nhiễm đầu vào biến động
• Khả năng phục hồi nhanh sau khi gặp sự cố hệ thống xử lý nước thải chế biến thủy sản.

2. Tiết kiệm chi phí vận hành

• Giảm 40-60% lượng hóa chất keo tụ và tạo bông nhờ hiệu quả cao của máy tách rắn lỏng Uchimura và DAF
• Tiết kiệm 30-40% điện năng do máy tách rắn lỏng Uchimura không tiêu thụ điện và giảm tải cho hệ thống xử lý sinh học
• Giảm 30-40% chi phí xử lý bùn nhờ lượng bùn dư ít hơn từ công nghệ MBBR
• Thu hồi phụ phẩm có giá trị từ máy tách rắn lỏng Uchimura và DAF

3. Tính linh hoạt và ổn định cao

• Thích ứng với biến động lớn về lưu lượng và nồng độ ô nhiễm đặc trưng trong ngành chế biến thủy sản
• Vận hành ổn định trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt (nhiệt độ cao, mưa lớn…)
• Dễ dàng nâng cấp, mở rộng khi nhu cầu sản xuất tăng

4. Đáp ứng các quy chuẩn môi trường

• Nước thải chế biến thủy sản sau xử lý đạt QCVN.
• Đáp ứng các yêu cầu khắt khe về môi trường của các nước nhập khẩu sản phẩm thủy sản.

Dịch vụ xử lý nước thải chế biến thủy sản toàn diện từ ARES

1. Tư vấn và thiết kế

• Khảo sát hiện trạng và lấy mẫu phân tích nước thải
• Đánh giá đặc điểm nước thải từ từng quy trình sản xuất
• Thiết kế hệ thống xử lý phù hợp với đặc thù riêng của từng nhà máy
• Tối ưu hóa chi phí đầu tư và vận hành

2. Cung cấp và lắp đặt thiết bị

• Máy tách rắn lỏng Uchimura các loại công suất
• Thiết bị tuyển đổi DAF hiệu suất cao
• Hệ thống bể AAO+MBBR hoàn chỉnh
• Giá thể MBBR chất lượng cao, tuổi thọ trên 15 năm
• Hệ thống điều khiển tự động bằng PLC

3. Vận hành và bảo trì

• Đào tạo nhân viên vận hành chuyên nghiệp
• Hướng dẫn vận hành tối ưu để tiết kiệm chi phí
• Bảo trì định kỳ để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định
• Khắc phục sự cố nhanh chóng 24/7

4. Giám sát và báo cáo

• Hệ thống giám sát trực tuyến 24/7
• Báo cáo định kỳ về hiệu quả vận hành
• Tư vấn cải tiến để tăng hiệu suất và giảm chi phí
• Hỗ trợ làm báo cáo môi trường định kỳ

Cam kết từ ARES

1. Cam kết về hiệu quả xử lý: Nước thải sau xử lý đạt QCVN.
2. Cam kết về chi phí vận hành: Tiết kiệm tối thiểu 30% chi phí vận hành so với các công nghệ truyền thống.
3. Cam kết về thời gian hoàn thành: Đúng tiến độ cam kết, không làm ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất.
4. Cam kết về chất lượng thiết bị: Sử dụng thiết bị chất lượng cao, tuổi thọ trên 15 năm.
5. Cam kết về dịch vụ sau bán hàng: Hỗ trợ kỹ thuật 24/7, bảo hành thiết bị dài hạn.

Xem thêm: [Case studies] Giải pháp vận hành ổn định hệ thống xử lý nước thải thủy sản

Kết luận

Dịch vụ xử lý nước thải chế biến thủy sản của ARES với công nghệ AAO+MBBR kết hợp máy tách rắn lỏng Uchimura và thiết bị tuyển đổi DAF là giải pháp toàn diện, hiệu quả và bền vững cho các doanh nghiệp chế biến thủy sản. Giải pháp này không chỉ giúp doanh nghiệp tuân thủ các quy định về môi trường mà còn tối ưu chi phí vận hành, đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và bền vững.

Với đặc thù riêng của từng loại nước thải từ quy trình sản xuất surimi, fillet hay bột cá, ARES luôn có giải pháp phù hợp, giúp doanh nghiệp xử lý nước thải thủy sản một cách triệt để, bảo vệ môi trường và nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh và bảo vệ uy tín thương hiệu.

Hãy liên hệ với ARES ngay hôm nay để được tư vấn giải pháp xử lý nước thải chế biến thủy sản phù hợp nhất cho doanh nghiệp của bạn!