Công ty Cổ phần Nam Việt (NAVICO) là một trong những doanh nghiệp sản xuất và xuất khẩu cá tra hàng đầu của Việt Nam và thế giới. Với trụ sở chính tại số 19D Trần Hưng Đạo, phường Mỹ Quý, thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang và hệ thống sản xuất khép kín từ con giống, thức ăn đến chế biến xuất khẩu, NAVICO đã khẳng định vị thế của mình trên thị trường quốc tế với sản phẩm chính là cá tra fillet đông lạnh xuất khẩu sang hơn 70 quốc gia.

Với quy mô sản xuất lớn, NAVICO hiện sở hữu 3 nhà máy chế biến cá tra với tổng công suất trên 120.000 tấn/năm và hệ thống vùng nuôi rộng 700ha, kéo theo đó là lượng nước thải phát sinh khổng lồ từ quá trình sản xuất. Nhận thức được tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường và phát triển bền vững, NAVICO đã đầu tư xây dựng một hệ thống xử lý nước thải hiện đại với công suất 2600 m3/ngày.đêm tại Cụm Công nghiệp Mỹ Quý, TP. Long Xuyên, tỉnh An Giang, nhằm xử lý toàn bộ nước thải phát sinh từ quy trình fillet cá tra.

Bài viết này sẽ phân tích chi tiết về những thách thức trong việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải fillet cá tra Nam Việt, giải pháp công nghệ tiên tiến được áp dụng và kết quả đạt được từ hệ thống xử lý nước thải của Công ty Cổ phần Nam Việt.

Thách thức trong xây dựng hệ thống xử lý nước thải fillet cá tra Nam Việt 2600 m3

Đặc điểm nước thải fillet cá tra

Nước thải từ quá trình fillet cá tra của Công ty Cổ phần Nam Việt có những đặc điểm đặc thù gây nhiều khó khăn trong việc xử lý:

1. Lưu lượng nước thải lớn và biến động: Với công suất chế biến lớn lên đến 120.000 tấn/năm, lượng nước thải phát sinh từ quá trình sản xuất của NAVICO có thể lên đến 2600 m3/ngày.đêm. Lưu lượng này thường không ổn định, phụ thuộc vào kế hoạch sản xuất và các đơn hàng xuất khẩu, gây áp lực lớn cho hệ thống xử lý.
2. Nồng độ ô nhiễm hữu cơ cao: Nước thải fillet cá tra chứa lượng lớn các chất hữu cơ từ máu cá, mỡ cá, protein và các mô liên kết, với chỉ số BOD5 dao động từ 800 – 1.500 mg/l và COD từ 1.500 – 3.000 mg/l, cao gấp nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép.
3. Hàm lượng nitơ và photpho cao: Do đặc thù nguyên liệu là thịt cá giàu protein, nước thải chứa nhiều hợp chất nitơ (60-150 mg/l) và photpho (15-45 mg/l), có thể gây hiện tượng phú dưỡng nếu không được xử lý hiệu quả trước khi thải ra môi trường.
4. Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao: Nước thải chứa nhiều mảnh vụn cá, vảy, da và các chất rắn lơ lửng khác với nồng độ TSS cao (400-800 mg/l), gây khó khăn cho quá trình lọc và xử lý.
5. Dầu mỡ động vật: Trong quá trình fillet, một lượng đáng kể dầu mỡ từ cá tra được giải phóng vào nước thải (100-200 mg/l), tạo thành lớp màng trên bề mặt, gây cản trở quá trình trao đổi khí và hoạt động của vi sinh vật trong các bể xử lý sinh học.
6. Độ pH không ổn định: Nước thải từ các công đoạn khác nhau trong quy trình chế biến có độ pH dao động lớn, từ tính axit đến kiềm, phụ thuộc vào các loại hóa chất vệ sinh, sát trùng sử dụng trong quá trình sản xuất.
7. Mùi hôi tanh nồng nặc: Đặc trưng của nước thải fillet cá tra là mùi hôi tanh khó chịu, dễ phát tán ra môi trường xung quanh nếu không được xử lý kịp thời và hiệu quả.

Yêu cầu tiêu chuẩn xả thải nghiêm ngặt

NAVICO cam kết tuân thủ tiêu chuẩn TCVN 5945:2005, cột A – tiêu chuẩn cao nhất dành cho nước thải công nghiệp khi thải vào nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt. Theo tiêu chuẩn này, nước thải sau xử lý phải đáp ứng các yêu cầu sau:

• pH: 6 – 9
• BOD5: ≤ 30 mg/l
• COD: ≤ 50 mg/l
• Tổng chất rắn lơ lửng (TSS): ≤ 50 mg/l
• Amoni (tính theo N): ≤ 5 mg/l
• Tổng Nitơ: ≤ 15 mg/l
• Tổng Photpho: ≤ 4 mg/l
• Tổng dầu mỡ động thực vật: ≤ 5 mg/l
• Coliform: ≤ 3.000 MPN/100ml

So sánh với nồng độ ô nhiễm đầu vào, hệ thống xử lý cần phải giảm 95-98% các chỉ tiêu ô nhiễm, đặt ra thách thức lớn về mặt kỹ thuật và vận hành.

Khó khăn kỹ thuật và vận hành hệ thống xử lý nước thải fillet cá tra Nam Việt

1. Quy mô lớn và phức tạp: Với công suất xử lý 2600 m3/ngày.đêm, hệ thống đòi hỏi diện tích lớn, thiết kế phức tạp và chi phí đầu tư ban đầu cao.
2. Biến động về tải lượng ô nhiễm: Nồng độ và thành phần ô nhiễm trong nước thải có thể thay đổi đáng kể theo mùa vụ sản xuất và đơn hàng xuất khẩu, đòi hỏi hệ thống phải có khả năng thích ứng cao.
3. Nhu cầu năng lượng lớn: Xử lý nước thải có nồng độ ô nhiễm cao tiêu thụ một lượng lớn điện năng, đặc biệt là cho các máy thổi khí, bơm và thiết bị tự động.
4. Kiểm soát mùi hôi: Yêu cầu các giải pháp đặc biệt để xử lý mùi hôi tanh từ nước thải fillet cá tra, tránh ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.
5. Xử lý đồng thời nhiều thông số ô nhiễm: Hệ thống phải xử lý hiệu quả đồng thời nhiều chỉ tiêu ô nhiễm khác nhau: chất hữu cơ (BOD, COD), chất rắn lơ lửng, nitơ, photpho và dầu mỡ.
6. Quản lý bùn thải: Quá trình xử lý sinh học tạo ra một lượng lớn bùn thải, cần có phương án thu gom, xử lý và tiêu hủy phù hợp.
7. Vận hành liên tục và bảo trì thường xuyên: Hệ thống phải hoạt động liên tục 24/7 để đáp ứng nhu cầu sản xuất, đòi hỏi đội ngũ vận hành chuyên nghiệp và kế hoạch bảo trì tốt.

Giải pháp hệ thống xử lý nước thải fillet cá tra Nam Việt

Để vượt qua những thách thức trên, NAVICO đã đầu tư vào một hệ thống xử lý nước thải hiện đại với công nghệ tiên tiến, được thiết kế đặc biệt cho đặc thù nước thải từ quá trình fillet cá tra.

Quy trình công nghệ tổng thể hệ thống xử lý nước thải fillet cá tra Nam Việt

Hệ thống xử lý nước thải của NAVICO được thiết kế với quy trình công nghệ toàn diện, kết hợp các phương pháp xử lý cơ học, hóa lý và sinh học theo trình tự sau:

1. Mương dẫn và song chắn rác: Thu gom toàn bộ nước thải và loại bỏ các thịt vụn, đầu, xương cá có trong dòng thải. Hệ thống song chắn rác được thiết kế với khe hở phù hợp và cơ cấu vớt rác tự động, giúp ngăn chặn hiệu quả các chất thải rắn, bảo vệ các thiết bị bơm và tránh tắc nghẽn hệ thống phía sau.
2. Bể gom: Thu gom toàn bộ nước thải từ mạng lưới thu gom và chuyển đến các công đoạn xử lý tiếp theo. Bể gom được thiết kế với thể tích đủ lớn để điều tiết sơ bộ lưu lượng nước thải đầu vào, giúp hệ thống hoạt động ổn định hơn.
3. Bể điều hòa: Đóng vai trò quan trọng trong việc cân bằng lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm, ổn định pH. Bể được trang bị hệ thống khuấy trộn liên tục để ngăn ngừa lắng cặn và phân hủy kỵ khí gây mùi hôi. Bể điều hòa được thiết kế với thời gian lưu nước đủ dài (8-12 giờ) để đồng nhất nồng độ ô nhiễm, tạo điều kiện thuận lợi cho các công đoạn xử lý tiếp theo.
4. Hệ thống tuyển nổi áp lực (DAF – Dissolved Air Flotation): Là công đoạn xử lý hóa lý quan trọng để loại bỏ dầu mỡ và chất rắn lơ lửng trong nước thải. Nước thải được bơm vào bể phản ứng và trộn với các hóa chất keo tụ (như PAC) và polymer trợ keo tụ để tạo thành các bông cặn. Sau đó, nước được đưa vào thiết bị DAF, nơi các bọt khí siêu mịn được tạo ra và bám vào các hạt cặn, đẩy chúng nổi lên bề mặt. Các váng nổi này được thu gom bằng hệ thống gạt váng tự động. Công nghệ DAF giúp loại bỏ 90-95% dầu mỡ và 70-80% chất rắn lơ lửng, giảm đáng kể tải trọng ô nhiễm cho các bước xử lý sinh học tiếp theo.
5. Cụm bể sinh học Biotank: Đây là công nghệ xử lý sinh học hiện đại và là trái tim của hệ thống xử lý nước thải NAVICO. Đặc điểm nổi bật nhất của công nghệ Biotank là tính linh hoạt cao, có thể tạo ra các điều kiện hiếu khí/thiếu khí/yếm khí trong cùng một chu kỳ. Điều này cho phép xử lý tối ưu các chất hữu cơ và các hợp chất nitơ, photpho trong nước thải.Cụm bể Unitank của NAVICO hoạt động theo từng chu kỳ, với mỗi chu kỳ bao gồm:
   • Giai đoạn sục khí (hiếu khí): Cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí phân hủy các chất hữu cơ và chuyển hóa amoni thành nitrat (quá trình nitrat hóa).
   • Giai đoạn khuấy trộn (thiếu khí): Duy trì huyền phù bùn hoạt tính nhưng không cung cấp oxy, tạo điều kiện cho quá trình khử nitrat thành khí nitơ.
   • Giai đoạn lắng: Để bùn hoạt tính lắng xuống đáy và phân tách với nước đã xử lý.
   • Giai đoạn xả thải/tuần hoàn bùn: Xả nước trong ra và tuần hoàn bùn để duy trì nồng độ sinh khối trong hệ thống.

   Tùy thuộc vào chất lượng nước thải, công nghệ Biotank có khả năng cơ động điều chỉnh thời gian hoạt động giữa các pha trong một chu kỳ (thổi khí, khuấy, lắng). Điều này cho phép giảm tối đa chi phí năng lượng trong quá trình xử lý mà không làm ảnh hưởng đến chất lượng nước đầu ra.

6. Bể lọc áp lực: Sau xử lý sinh học, nước thải được đưa qua hệ thống lọc áp lực để loại bỏ triệt để các chất rắn lơ lửng còn sót lại và làm trong nước. Hệ thống lọc áp lực sử dụng vật liệu lọc đa tầng (cát thạch anh, anthracite, than hoạt tính), có khả năng giữ lại các hạt có kích thước nhỏ đến 10-20 micromet. Hệ thống này được thiết kế với công nghệ rửa ngược tự động khi màng lọc bị tắc nghẽn.
7. Bể khử trùng: Là công đoạn cuối cùng trước khi xả thải ra môi trường. Nước sau lọc được tiếp xúc với chlorine (dưới dạng dung dịch NaOCl) để tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh, đặc biệt là nhóm Coliform. Bể khử trùng được thiết kế với thời gian lưu nước đủ (khoảng 30 phút) để đảm bảo hiệu quả khử trùng, đồng thời kiểm soát lượng clo dư không vượt quá giới hạn cho phép.

Sau khi đi qua tất cả các công đoạn xử lý, nước thải đạt tiêu chuẩn TCVN 5945:2005, cột A và được xả ra nguồn tiếp nhận an toàn.

Đặc điểm công nghệ nổi bật

1. Công nghệ Biotank tiên tiến: Lựa chọn công nghệ Biotank là điểm nhấn trong hệ thống xử lý nước thải của NAVICO với nhiều ưu điểm vượt trội:
   • Tiết kiệm diện tích: So với các hệ thống xử lý sinh học truyền thống, Biotank giúp tiết kiệm 30-40% diện tích xây dựng nhờ tích hợp nhiều chức năng (hiếu khí, thiếu khí, lắng) trong cùng một hệ thống bể.
   • Linh hoạt trong vận hành: Khả năng điều chỉnh thời gian các chu kỳ giúp thích ứng tốt với sự thay đổi về lưu lượng và nồng độ ô nhiễm của nước thải.
   • Hiệu quả xử lý cao: Công nghệ này cho phép xử lý đồng thời các chất hữu cơ và các hợp chất dinh dưỡng (nitơ, photpho) nhờ việc tạo ra các điều kiện hiếu khí/thiếu khí luân phiên.
   • Tiết kiệm năng lượng: Giảm 20-30% chi phí điện năng so với các công nghệ xử lý truyền thống nhờ tối ưu hóa thời gian sục khí.
   • Khả năng chống chịu sốc tải: Hệ thống có thể đối phó hiệu quả với những biến động đột ngột về tải lượng ô nhiễm.
2. Hệ thống DAF hiệu suất cao: Thiết bị tuyển nổi áp lực của NAVICO sử dụng công nghệ tiên tiến với khả năng tạo bọt khí siêu mịn (20-30 micromet), giúp tách hiệu quả dầu mỡ và chất rắn lơ lửng. Hệ thống còn được tích hợp với thiết bị định lượng hóa chất tự động, tối ưu hóa liều lượng sử dụng và tiết kiệm chi phí.
3. Hệ thống kiểm soát và tự động hóa: Toàn bộ hệ thống được giám sát và điều khiển bởi hệ thống SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), cho phép theo dõi và điều chỉnh các thông số vận hành quan trọng như pH, DO, ORP, TSS, lưu lượng theo thời gian thực. Các cảm biến online được lắp đặt tại các điểm quan trọng trong hệ thống, giúp phát hiện và xử lý kịp thời các bất thường.
4. Giải pháp tiết kiệm năng lượng: Hệ thống được thiết kế với nhiều giải pháp tiết kiệm năng lượng như:
   • Sử dụng biến tần cho các máy bơm và máy thổi khí để điều chỉnh công suất theo nhu cầu thực tế.
   • Hệ thống điều khiển thông minh tự động tắt/mở các thiết bị theo chu kỳ tối ưu.
   • Tận dụng chênh lệch cốt để giảm thiểu công năng bơm.
5. Hệ thống xử lý mùi tích hợp: Để giải quyết vấn đề mùi hôi tanh từ nước thải fillet cá tra, NAVICO đã tích hợp hệ thống xử lý mùi sử dụng kết hợp phương pháp vật lý và sinh học, bao gồm:
   • Hệ thống hút khí và xử lý bằng than hoạt tính tại các bể có khả năng phát sinh mùi cao.
   • Sử dụng chế phẩm vi sinh đặc biệt để khử mùi sinh học.
   • Thiết kế che chắn cho các bể có nguy cơ phát tán mùi.

Kết quả

Chất lượng nước thải đầu ra

Sau khi đi vào vận hành ổn định, hệ thống xử lý nước thải của NAVICO đã đạt được những kết quả ấn tượng:

1. Đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn TCVN 5945:2005, cột A:
   • pH: 6,5 – 7,5 (nằm trong khoảng cho phép 6 – 9)
   • BOD5: < 20 mg/l (tiêu chuẩn ≤ 30 mg/l)
   • COD: < 40 mg/l (tiêu chuẩn ≤ 50 mg/l)
   • TSS: < 30 mg/l (tiêu chuẩn ≤ 50 mg/l)
   • Amoni: < 3 mg/l (tiêu chuẩn ≤ 5 mg/l)
   • Tổng Nitơ: < 10 mg/l (tiêu chuẩn ≤ 15 mg/l)
   • Tổng Photpho: < 3 mg/l (tiêu chuẩn ≤ 4 mg/l)
   • Dầu mỡ: < 3 mg/l (tiêu chuẩn ≤ 5 mg/l)
   • Coliform: < 2.000 MPN/100ml (tiêu chuẩn ≤ 3.000 MPN/100ml)
2. Hiệu suất xử lý cao: Hệ thống đạt hiệu suất xử lý vượt trội:
   • Giảm 97-99% BOD5
   • Giảm 96-98% COD
   • Giảm 95-97% TSS
   • Giảm 94-96% Amoni
   • Giảm 90-95% Tổng Nitơ
   • Giảm 92-96% Photpho
   • Giảm 98-99% dầu mỡ
   • Giảm 99,9% vi khuẩn Coliform
3. Ổn định trong vận hành: Hệ thống vận hành ổn định ngay cả khi có sự biến động về lưu lượng và nồng độ ô nhiễm. Công nghệ Biotank thể hiện khả năng thích ứng tốt với những đợt tăng đột biến về tải lượng ô nhiễm, vẫn duy trì chất lượng nước đầu ra đạt tiêu chuẩn.

Lợi ích kinh tế và môi trường

Việc đầu tư hệ thống xử lý nước thải hiện đại đã mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho NAVICO:

1. Tuân thủ quy định pháp luật: Đảm bảo hoạt động sản xuất tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về bảo vệ môi trường, tránh các khoản phạt hành chính và nguy cơ đình chỉ hoạt động.
2. Nâng cao hình ảnh doanh nghiệp: NAVICO khẳng định vị thế là doanh nghiệp có trách nhiệm với môi trường, góp phần nâng cao uy tín và hình ảnh trên thị trường quốc tế. Điều này đặc biệt quan trọng khi xuất khẩu sang các thị trường khó tính như EU, Mỹ và Nhật Bản – những nơi có yêu cầu cao về bảo vệ môi trường.
3. Đáp ứng yêu cầu chứng nhận: Hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn là điều kiện bắt buộc để doanh nghiệp đạt được các chứng nhận quốc tế về an toàn thực phẩm và môi trường như ASC, BAP, GlobalGAP – những chứng nhận cần thiết để tiếp cận các thị trường xuất khẩu cao cấp.
4. Tiết kiệm chi phí dài hạn: Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cao, nhưng hệ thống được thiết kế với nhiều giải pháp tiết kiệm năng lượng, hóa chất và nhân công vận hành, giúp giảm chi phí vận hành dài hạn.
5. Tiềm năng tái sử dụng nước: NAVICO đang nghiên cứu khả năng tái sử dụng một phần nước thải sau xử lý cho các mục đích phụ trợ như tưới cây, vệ sinh nhà xưởng, góp phần tiết kiệm chi phí sử dụng nước sạch.
6. Bảo vệ môi trường địa phương: Hệ thống xử lý nước thải hiệu quả góp phần bảo vệ nguồn nước và hệ sinh thái xung quanh Cụm Công nghiệp Mỹ Quý, thể hiện trách nhiệm xã hội của doanh nghiệp đối với cộng đồng.

Đánh giá từ các bên liên quan

Hệ thống xử lý nước thải của NAVICO đã nhận được nhiều đánh giá tích cực từ khách hàng, đối tác và cơ quan quản lý môi trường:

1. Cơ quan quản lý nhà nước: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh An Giang đánh giá cao cam kết bảo vệ môi trường của NAVICO thông qua việc đầu tư hệ thống xử lý nước thải hiện đại, vượt trội về công nghệ và hiệu quả xử lý.
2. Đối tác quốc tế: Các đoàn kiểm tra từ đối tác nhập khẩu lớn tại EU và Mỹ bày tỏ ấn tượng về quy trình xử lý nước thải chuyên nghiệp và hiệu quả của NAVICO.
3. Cộng đồng địa phương: Người dân sống gần Cụm Công nghiệp Mỹ Quý ghi nhận những cải thiện về chất lượng môi trường từ khi hệ thống xử lý nước thải của NAVICO đi vào hoạt động.

Xem thêm dự án xử lý nước thải thủy sản

Kết luận

Hệ thống xử lý nước thải thủy sản Nam Việt với công suất 2600 m3/ngày.đêm là một điển hình thành công của việc ứng dụng công nghệ tiên tiến vào xử lý nước thải công nghiệp. Với công nghệ Biotank kết hợp với hệ thống DAF và lọc áp lực, NAVICO đã vượt qua những thách thức lớn về xử lý nước thải fillet cá tra có nồng độ ô nhiễm cao và lưu lượng lớn.

Kết quả đạt được không chỉ đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của TCVN 5945:2005, cột A mà còn góp phần nâng cao uy tín và hình ảnh của NAVICO trên thị trường quốc tế. Dự án này thể hiện cam kết mạnh mẽ của doanh nghiệp đối với phát triển bền vững, cân bằng giữa mục tiêu kinh tế và bảo vệ môi trường.

Kinh nghiệm từ hệ thống xử lý nước thải của NAVICO có thể được áp dụng cho các doanh nghiệp chế biến thủy sản khác ở Việt Nam, đặc biệt là các nhà máy fillet cá tra tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long. Việc đầu tư vào công nghệ xử lý nước thải hiện đại không chỉ là yêu cầu bắt buộc để tuân thủ quy định pháp luật mà còn là điều kiện cần thiết để nâng cao năng lực cạnh tranh trong bối cảnh hội nhập quốc tế và yêu cầu ngày càng cao về sản phẩm thân thiện với môi trường.

Trong tương lai, NAVICO dự kiến sẽ tiếp tục cải tiến hệ thống xử lý nước thải theo hướng tăng cường tự động hóa, tiết kiệm năng lượng và tái sử dụng nước sau xử lý, phù hợp với xu hướng kinh tế tuần hoàn và sản xuất bền vững. Đây không chỉ là bước đi mang tính chiến lược của riêng NAVICO mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp chế biến thủy sản Việt Nam nói chung.

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