Ngành công nghiệp chế biến thủy sản là một trong những lĩnh vực mũi nhọn đóng góp tích cực vào kim ngạch xuất khẩu của Việt Nam, đặc biệt tại những tỉnh thành sản xuất cá tra như An Giang. Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của ngành là những thách thức về môi trường khi lượng nước thải từ quá trình chế biến thủy sản ngày càng gia tăng. Công ty Cổ phần XNK Thủy sản An Mỹ, một doanh nghiệp hàng đầu trong lĩnh vực fillet cá tra tại Cụm Công nghiệp Thị trấn Phú Hòa, huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang, đã đối mặt với thách thức này và tìm ra giải pháp hiệu quả.

Bài viết này sẽ phân tích chi tiết về dự án hệ thống xử lý nước thải chế biến thủy sản với công suất 600 m3/ngày.đêm tại Công ty Cổ phần XNK Thủy sản An Mỹ, từ những thách thức ban đầu, giải pháp kỹ thuật được áp dụng, đến kết quả đạt được sau khi vận hành hệ thống. Đây không chỉ là một dự án tiêu biểu về công nghệ xử lý nước thải hiện đại mà còn là minh chứng cho cam kết phát triển bền vững của doanh nghiệp trong ngành thủy sản.

Thách thức hệ thống xử lý nước thải chế biến thủy sản

Đặc điểm phức tạp của nước thải fillet cá tra

Nước thải từ quá trình chế biến fillet cá tra tại Công ty Cổ phần XNK Thủy sản An Mỹ có những đặc điểm riêng biệt, tạo nên thách thức lớn cho quá trình xử lý. Đầu tiên phải kể đến là hàm lượng chất hữu cơ cao, thể hiện qua các chỉ số BOD (Biological Oxygen Demand – Nhu cầu Oxy sinh học) và COD (Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu Oxy hóa học) vượt ngưỡng cho phép nhiều lần. Nước thải này còn chứa một lượng lớn protein, dầu mỡ, và các chất rắn lơ lửng từ quá trình sơ chế, fillet cá tra.

Một đặc điểm nổi bật khác là mùi hôi đặc trưng, phát sinh từ quá trình phân hủy các hợp chất chứa nitơ và lưu huỳnh trong nước thải. Mùi hôi này không chỉ ảnh hưởng đến môi trường làm việc trong nhà máy mà còn có thể gây tác động tiêu cực đến khu vực dân cư xung quanh nếu không được xử lý triệt để.

Khối lượng nước thải lớn và liên tục

Với quy mô sản xuất lớn, Công ty Cổ phần XNK Thủy sản An Mỹ phải đối mặt với lượng nước thải khổng lồ lên đến 600 m3 mỗi ngày đêm. Việc xử lý hiệu quả một lượng nước thải lớn như vậy đòi hỏi hệ thống có công suất phù hợp, vận hành ổn định và đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải ngay cả trong những thời điểm cao điểm của sản xuất.

Ngoài ra, tính liên tục của quy trình sản xuất fillet cá tra đòi hỏi hệ thống xử lý nước thải phải hoạt động 24/7, với độ ổn định cao và khả năng thích ứng với những biến động đột ngột về lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải.

Tiêu chuẩn môi trường nghiêm ngặt

Dự án phải đảm bảo nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn QCVN 11:2008/BTNMT, cột A – một trong những tiêu chuẩn nghiêm ngặt nhất cho nước thải công nghiệp chế biến thủy sản tại Việt Nam. Theo đó, các thông số như BOD5, COD, tổng nitrogen, phosphorus, và coliform phải được kiểm soát ở mức thấp, đảm bảo không gây tác động tiêu cực đến nguồn nước tiếp nhận.

Việc đáp ứng tiêu chuẩn này đòi hỏi công nghệ xử lý tiên tiến, quy trình vận hành khoa học và hệ thống giám sát chặt chẽ, đặc biệt khi nước thải có đặc tính phức tạp như từ quá trình chế biến cá tra.

Yêu cầu về kiểm soát mùi

Như đã đề cập, mùi hôi là một trong những vấn đề đặc trưng của nước thải từ quá trình chế biến thủy sản. Việc kiểm soát mùi không chỉ quan trọng đối với môi trường làm việc trong nhà máy mà còn là yêu cầu bắt buộc để đảm bảo không gây ảnh hưởng đến khu vực xung quanh, đặc biệt là trong điều kiện nhà máy nằm trong cụm công nghiệp, gần với khu dân cư.

Giới hạn về không gian và chi phí

Công ty Cổ phần XNK Thủy sản An Mỹ nằm trong Cụm Công nghiệp Thị trấn Phú Hòa, nơi không gian cho việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải có giới hạn nhất định. Thiết kế hệ thống phải tối ưu hóa diện tích sử dụng, đồng thời đảm bảo khả năng mở rộng trong tương lai khi nhu cầu sản xuất tăng lên.

Về mặt tài chính, dự án phải cân nhắc giữa chi phí đầu tư ban đầu và chi phí vận hành lâu dài. Một hệ thống hiệu quả không chỉ đáp ứng các yêu cầu về môi trường mà còn phải kinh tế, bền vững về mặt tài chính cho doanh nghiệp.

Giải pháp hệ thống xử lý nước thải chế biến thủy sản

Quy trình xử lý toàn diện hệ thống xử lý nước thải chế biến thủy sản

Để đáp ứng những thách thức trên, hệ thống xử lý nước thải tại Công ty Cổ phần XNK Thủy sản An Mỹ được thiết kế theo quy trình khoa học và toàn diện, bao gồm các công đoạn: Mạng lưới đường ống thu gom, Song chắn rác → Bể gom → Bể điều hòa → DAF → Cụm bể sinh học → Lắng → Lọc áp lực → Khử trùng → Nguồn tiếp nhận. Mỗi bước trong quy trình đều có vai trò quan trọng trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm và đảm bảo nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn.

Xem thêm dự án xử lý nước thải thủy sản

Song chắn rác

Nước thải từ quá trình chế biến fillet cá tra đầu tiên được đưa qua hệ thống song chắn rác, nơi các vật thể rắn như thịt vụn, đầu, xương có kích thước lớn sẽ được giữ lại. Bước này không chỉ giúp loại bỏ các chất có thể gây tắc nghẽn cho hệ thống phía sau mà còn có ý nghĩa quan trọng trong việc thu hồi phụ phẩm, giảm tải lượng chất hữu cơ đưa vào hệ thống xử lý.

Song chắn rác được thiết kế với kích thước lỗ phù hợp, đảm bảo hiệu quả giữ lại các vật thể rắn lớn trong khi vẫn duy trì lưu lượng nước thải đi qua không bị gián đoạn. Hệ thống còn được trang bị cơ chế tự làm sạch để tránh tắc nghẽn trong quá trình vận hành liên tục.

Bể gom – Tập trung nguồn thải

Sau khi qua song chắn rác, nước thải được đưa vào bể gom – nơi tập trung toàn bộ nước thải từ các khu vực sản xuất khác nhau trong nhà máy. Bể gom đóng vai trò quan trọng trong việc cân bằng lưu lượng và điều phối nước thải vào hệ thống xử lý một cách đều đặn, tránh tình trạng quá tải cho các công đoạn tiếp theo.

Bể gom được thiết kế với dung tích phù hợp, có khả năng đáp ứng những biến động về lưu lượng và tính chất nước thải khi quá trình sản xuất thay đổi theo thời gian trong ngày hoặc theo mùa vụ.

Bể điều hòa – Ổn định thông số đầu vào

Từ bể gom, nước thải được bơm vào bể điều hòa – một trong những công đoạn quan trọng nhất trong quy trình xử lý. Tại đây, các thông số của nước thải như pH, nhiệt độ, nồng độ chất ô nhiễm được điều chỉnh và ổn định, tạo điều kiện thuận lợi cho các công đoạn xử lý tiếp theo.

Hệ thống sục khí được lắp đặt trong bể điều hòa giúp trộn đều nước thải, ngăn quá trình lắng cặn và đặc biệt quan trọng là ngăn chặn quá trình phân hủy yếm khí gây mùi hôi. Đồng thời, quá trình sục khí sơ bộ này cũng giúp oxy hóa một phần các chất hữu cơ, giảm tải cho các công đoạn xử lý sinh học phía sau.

Công nghệ DAF (Dissolved Air Flotation)

Sau khi qua bể điều hòa, nước thải được đưa vào hệ thống DAF – một công nghệ hiện đại và hiệu quả để tách dầu mỡ, protein và các chất rắn lơ lửng khỏi nước thải. Nguyên lý của công nghệ này là sử dụng bọt khí siêu mịn để bám vào các hạt ô nhiễm, làm cho chúng nổi lên bề mặt, từ đó dễ dàng thu gom bằng thiết bị gạt bọt chuyên dụng.

Đối với nước thải chế biến fillet cá tra với hàm lượng dầu mỡ và protein cao, công nghệ DAF cho hiệu quả tách loại vượt trội so với các phương pháp truyền thống. Nước sau khi qua DAF giảm đáng kể hàm lượng chất hữu cơ, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý sinh học phía sau.

Hệ thống Biotank – Trái tim của quy trình xử lý

Sau khi qua hệ thống DAF, nước thải được đưa vào bể Aerotank – nơi diễn ra quá trình xử lý sinh học hiếu khí, được coi là trái tim của toàn bộ hệ thống xử lý. Tại đây, các vi sinh vật hiếu khí được nuôi cấy trên bùn hoạt tính sẽ phân hủy các chất hữu cơ còn lại trong nước thải.

Không khí được đưa vào tầng đáy bằng máy thổi khí công suất lớn thông qua hệ thống đĩa phân phối khí đặc biệt, đảm bảo oxy hòa tan đạt mức tối ưu cho quá trình phân hủy sinh học. Các chất hữu cơ được vi sinh vật sử dụng làm nguồn thức ăn và chuyển hóa thành CO2 và sinh khối vi sinh vật mới, làm sạch nước thải một cách tự nhiên và hiệu quả.

Cụm bể sinh học được thiết kế với thời gian lưu nước phù hợp, đảm bảo các quá trình phản ứng sinh học diễn ra hoàn chỉnh. Hệ thống điều khiển tự động theo dõi và điều chỉnh hàm lượng oxy, pH và các thông số quan trọng khác để tối ưu hóa hiệu suất xử lý.

Bể lắng – Thu hồi bùn hoạt tính

Nước thải sau khi qua bể Aerotank chứa nhiều bùn hoạt tính cần được tách ra trước khi chuyển đến các công đoạn tiếp theo. Bể lắng với thiết kế tối ưu cho phép tách nước trong và bùn hoạt tính một cách hiệu quả. Phần nước trong ở phía trên được thu gom và chuyển đến công đoạn lọc áp lực, trong khi bùn hoạt tính được thu hồi từ đáy bể.

Một phần bùn hoạt tính sau khi thu hồi sẽ được bơm tuần hoàn trở lại bể Aerotank để duy trì nồng độ vi sinh vật ổn định, đảm bảo hiệu quả xử lý sinh học. Phần bùn dư thừa sẽ được đưa vào bể nén bùn, sau đó xử lý bằng các phương pháp phù hợp theo quy định về quản lý chất thải.

Lọc áp lực

Mặc dù nước sau bể lắng đã giảm đáng kể các chất ô nhiễm, nhưng để đảm bảo đạt tiêu chuẩn QCVN 11:2008/BTNMT, cột A, nước thải cần được đưa qua hệ thống lọc áp lực. Tại đây, các hạt lơ lửng nhỏ và vi sinh vật còn sót lại sẽ được giữ lại trên vật liệu lọc, cho ra nước đầu ra trong và đạt chuẩn về độ đục và chất rắn lơ lửng.

Hệ thống lọc áp lực được thiết kế với khả năng rửa ngược tự động, đảm bảo hiệu suất lọc luôn được duy trì ở mức cao và kéo dài tuổi thọ của vật liệu lọc.

Khử trùng

Trước khi xả ra môi trường, nước thải sau xử lý được đưa qua bể khử trùng, nơi nước tiếp xúc với dung dịch Clo để tiêu diệt hoàn toàn các vi khuẩn Coliform và vi trùng gây bệnh khác còn sót lại. Thời gian lưu nước trong bể khử trùng được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu quả khử trùng tối ưu, đồng thời không làm tăng hàm lượng Clo dư trong nước thải, tránh gây tác động tiêu cực đến môi trường tiếp nhận.

Hệ thống kiểm soát và tự động hóa

Toàn bộ hệ thống xử lý nước thải tại Công ty Cổ phần XNK Thủy sản An Mỹ được trang bị hệ thống kiểm soát và tự động hóa hiện đại, giúp theo dõi và điều chỉnh các thông số vận hành một cách chính xác và kịp thời. Các cảm biến đo lưu lượng, pH, nhiệt độ, nồng độ oxy hòa tan và các thông số khác được lắp đặt tại các điểm quan trọng trong hệ thống, cung cấp dữ liệu liên tục cho hệ thống điều khiển trung tâm.

Hệ thống tự động hóa không chỉ giúp tối ưu hóa quá trình vận hành, tiết kiệm năng lượng và hóa chất mà còn cho phép nhận diện sớm các vấn đề phát sinh, từ đó có biện pháp khắc phục kịp thời, đảm bảo hệ thống luôn hoạt động ổn định và hiệu quả.

Kết quả

Đạt tiêu chuẩn QCVN 11:2008/BTNMT, cột A

Sau khi đưa vào vận hành, hệ thống xử lý nước thải tại Công ty Cổ phần XNK Thủy sản An Mỹ đã chứng minh được hiệu quả vượt trội, với nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn QCVN 11:2008/BTNMT, cột A – một trong những tiêu chuẩn nghiêm ngặt nhất cho nước thải công nghiệp chế biến thủy sản tại Việt Nam. Các thông số quan trọng như BOD5, COD, tổng nitơ, phospho và coliform đều nằm trong giới hạn cho phép, thậm chí còn thấp hơn nhiều so với ngưỡng quy định.

Vận hành ổn định với công suất lớn

Hệ thống đã chứng minh khả năng vận hành ổn định với công suất lên đến 600 m3/ngày.đêm, đáp ứng đầy đủ nhu cầu xử lý nước thải của công ty, ngay cả trong những thời điểm cao điểm sản xuất. Thiết kế khoa học của hệ thống cho phép điều chỉnh công suất linh hoạt theo thực tế sản xuất, vừa đảm bảo hiệu quả xử lý, vừa tối ưu hóa chi phí vận hành.

Kiểm soát hiệu quả mùi hôi

Một trong những thành công đáng kể của dự án là khả năng kiểm soát hiệu quả mùi hôi – vấn đề nan giải của nhiều cơ sở chế biến thủy sản. Nhờ thiết kế hợp lý của bể điều hòa với hệ thống sục khí và việc ứng dụng công nghệ DAF để loại bỏ sớm các chất hữu cơ dễ phân hủy, mùi hôi đã được giảm thiểu đáng kể, cải thiện môi trường làm việc cho người lao động và không gây phiền toái cho khu vực xung quanh.

Tiết kiệm chi phí vận hành

Mặc dù đầu tư ban đầu cho hệ thống có thể cao hơn so với các công nghệ xử lý truyền thống, nhưng chi phí vận hành lâu dài của hệ thống lại rất cạnh tranh. Thiết kế tối ưu giúp giảm thiểu lượng hóa chất sử dụng, trong khi hệ thống tự động hóa giúp tiết kiệm nhân công vận hành và năng lượng. Đặc biệt, việc thu hồi và tuần hoàn bùn hoạt tính giúp giảm đáng kể chi phí xử lý bùn thải, góp phần vào hiệu quả kinh tế tổng thể của dự án.

Tối ưu hóa không gian sử dụng

Với thiết kế nhỏ gọn nhưng hiệu quả, hệ thống xử lý nước thải tại Công ty Cổ phần XNK Thủy sản An Mỹ đã tối ưu hóa không gian sử dụng, phù hợp với điều kiện mặt bằng hạn chế trong Cụm Công nghiệp Thị trấn Phú Hòa. Việc tích hợp các công nghệ xử lý hiện đại giúp giảm diện tích cần thiết cho hệ thống, đồng thời vẫn đảm bảo hiệu quả xử lý cao.

Đóng góp vào bảo vệ môi trường

Việc đầu tư vào hệ thống xử lý nước thải hiện đại không chỉ giúp Công ty Cổ phần XNK Thủy sản An Mỹ tuân thủ các quy định pháp luật về bảo vệ môi trường mà còn thể hiện cam kết mạnh mẽ của doanh nghiệp đối với phát triển bền vững. Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn cao giúp bảo vệ nguồn nước tiếp nhận, góp phần vào việc bảo tồn hệ sinh thái thủy sinh và nâng cao chất lượng môi trường sống cho cộng đồng xung quanh.

Nâng cao hình ảnh và uy tín doanh nghiệp

Một kết quả quan trọng khác của dự án là việc nâng cao hình ảnh và uy tín của Công ty Cổ phần XNK Thủy sản An Mỹ trong mắt khách hàng, đối tác và cộng đồng. Với xu hướng người tiêu dùng ngày càng quan tâm đến các sản phẩm từ doanh nghiệp có trách nhiệm với môi trường, việc đầu tư vào hệ thống xử lý nước thải hiện đại không chỉ là tuân thủ quy định mà còn là lợi thế cạnh tranh trên thị trường xuất khẩu thủy sản.

Kết luận

Dự án hệ thống xử lý nước thải tại Công ty Cổ phần XNK Thủy sản An Mỹ là một minh chứng rõ ràng cho sự kết hợp hoàn hảo giữa công nghệ hiện đại và thiết kế khoa học trong lĩnh vực xử lý môi trường. Với công suất lớn lên đến 600 m3/ngày.đêm, hệ thống đã thành công trong việc xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn QCVN 11:2008/BTNMT, cột A, đồng thời kiểm soát hiệu quả mùi hôi và tối ưu hóa chi phí vận hành.

Thành công của dự án không chỉ đến từ việc lựa chọn công nghệ phù hợp mà còn nhờ vào cách tiếp cận toàn diện, từ việc phân tích kỹ lưỡng đặc điểm nước thải đầu vào, thiết kế hệ thống với các công đoạn xử lý bổ trợ cho nhau, đến việc tích hợp hệ thống kiểm soát và tự động hóa hiện đại. Mỗi bước trong quy trình xử lý đều được tính toán và thiết kế tối ưu, đảm bảo hiệu quả xử lý cao nhất.

Dự án này cũng cho thấy rằng đầu tư cho công nghệ xử lý nước thải hiện đại không chỉ là chi phí mà còn là khoản đầu tư mang lại giá trị lâu dài cho doanh nghiệp, từ việc tuân thủ quy định pháp luật, tiết kiệm chi phí vận hành, đến việc nâng cao hình ảnh và tạo lợi thế cạnh tranh trên thị trường xuất khẩu ngày càng đòi hỏi cao về các tiêu chuẩn môi trường.

Hệ thống xử lý nước thải tại Công ty Cổ phần XNK Thủy sản An Mỹ có thể được coi là một mô hình mẫu mực cho các doanh nghiệp trong ngành thủy sản nói riêng và các ngành công nghiệp khác nói chung trong việc ứng dụng công nghệ hiện đại để giải quyết các vấn đề môi trường, hướng tới mục tiêu phát triển bền vững.

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