Mục lục bài viết

Hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc Hóc Môn

Thu gom, thoát nước thải.

− Hệ thống thoát nước thải được thiết kế riêng biệt so với hệ thống thoát nước mưa. Các hướng thu gom nước thải như sau:

+ Nước thải sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt bao gồm nước thải từ bồn cầu, bồn tiểu nước thải nhà ăn (không có nấu ăn) và nước vệ sinh tay chân, rửa sàn. Nước thải vệ sinh tay chân, rửa sàn sẽ được nhập chung với nước thải nhà ăn đã tách mỡ, tách rác và nước thải từ bồn tiểu, bồn cầu được xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại 3 ngăn sau đó dẫn về hố thu của trạm xử lý.

+ Nước thải sản xuất: Nước thải phát sinh từ khu vực giết mổ gia súc, vệ sinh nhà xưởng, rửa xe, khu vực lưu chứa chất thải được thu gom sau đó dẫn về hố thu của trạm xử lý.

+ Nước thải từ khu vực lò hơi: Nước xả đáy lò hơi sẽ được dẫn về trạm xử lý nước thải bằng đường ống riêng.

+ Nước thải từ rửa lọc của hệ thống xử lý nước cấp: Nước rửa lọc sẽ được dẫn về trạm xử lý nước thải bằng đường ống riêng.

− Toàn bộ nước thải phát sinh được thu gom và đưa về xử lý tại trạm xử lý nước thải tập trung của nhà máy

− Hệ thống đường ống thu gom và thoát nước thải trong Nhà máy là hệ thống ống uPVC, đường kính D220mm, D140mm, D114mm và D90mm được lắp đặt trong quá trình xây dựng xưởng.

Tổng chiều dài các tuyến ống thoát nước thải là 1.275 m bao gồm:

+ Hệ thống đường ống PVC D90mm và 114mm thu gom từ nước thải từ các nhà vệ sinh với chiều dài 110m;

+ Hệ thống đường ống HDPE D140mm thu gom từ nước thải từ các khu vực sản xuất, xả đáy từ khu vực lò hơi, khu vực chuồng trại với chiều dài 754 m;

+ Hệ thống đường ống HDPE D220mm góp chung dẫn về hệ thống xử lý nước thải với chiều dài 411 m.

− Trạm xử lý nước thải tập trung có công suất thiết kế 1.000 m3/ngày.đêm có diện tích xây dựng 1.640 m2. Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý được thoát ra Kênh NT9-4 thuộc hệ thống công trình thủy lợi Hóc Môn – Bắc Bình Chánh tại xã Xuân Thới Thượng, huyện Hóc Môn qua mương hở rộng 1,5 m phía Tây dự án .

− Tất cả các dòng thải trên sẽ được gom về trạm xử lý nước thải. Nước thải sau xử lý đảm bảo đạt cột B theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải công nghiệp QCVN 40/2011/BTNMT. Xây dựng 01 cửa xả nước thải tại vị trí K0+400 vào Kênh NT9-4 thuộc hệ thống công trình thủy lợi Hóc Môn – Bắc Bình Chánh tại xã Xuân Thới Thượng, huyện Hóc Môn.

Xử lý nước thải

Theo ước tính lượng nước thải phát sinh tại Cơ sở khi hoạt động với công suất 4.000 con/ngày khoảng 921,1 m3/ngày.đêm bao gồm:

− Nước thải sinh hoạt của công nhân là 15 m3/ngày.đêm (200 công nhân, tiêu chuẩn 25 lít/người.ca, hệ số không điều hòa k = 3).

− Nước thải từ quá trình sản xuất, khu vực chuồng trại, vệ sinh xe là 904,8 m3/ngày.đêm (ước tính).

− Nước thải từ rửa lọc của hệ thống xử lý nước cấp là 1,0 m3/ngày.đêm (hệ thống rửa lọc được tiến hành là 02 lần/tháng, với lưu lượng 15 m3/lần).

− Nước thải từ khu vực lò hơi là 0,3 m3/ngày.đêm (Lò hơi hoạt động 5 giờ/ngày, tần suất xả đáy cho lò là 1 lần/tuần với lưu lượng xả khoảng 2 m3/lần). Như vậy, hệ thống XLNT công suất xử lý 1.000 m3/ngày.đêm của Cơ sở đã được triển khai thực hiện và được cấp phép môi trường tại Quyết định số 17/GPMT-UBND ngày 17/03/2023 của Ủy ban nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh vẫn đủ khả năng xử lý lượng nước thải phát sinh. Chủ đầu tư đã ký hợp đồng với:

− Công ty TNHH Cơ khí Môi trường Hồng Hà để thiết kế và thi công hệ thống xử lý nước thải, công suất 1.000 m3/ngày.đêm.

− Công ty TNHH SRD để thi công và lắp đặt hệ thống quan trắc nước thải tự động và liên tục.

-Công ty TNHH SRD để thi công và lắp đặt hệ thống quan trắc nước ngầm tự động và liên tục.

Hệ thống xử lý nước thải

Quy trình công nghệ xử lý nước thải được tóm tắt như sau:

quy trình công nghệ xử lý nước thải giết mổ gia súc

Thuyết minh quy trình công nghệ:

Để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả và nhằm tận dụng nguồn năng lượng từ sự lên men kỵ khí của chất thải có trong nước thải từ công đoạn vệ sinh chuồng trại, Cơ sở đã tách riêng dòng thải như sau:

− Dòng thải 1: Nước thải từ khu vực chuồng trại và làm lòng chứa nhiều cặn, chất rắn lơ lửng, dầu mỡ và có hàm lượng chất hữu cơ ô nhiễm cao được dẫn riêng về bể thu gom (V-101A), tại hố tập trung được đặt một hệ thống lượng rác thô để tách bớt các rác thô trước khi chảy vào bể biogas (V-102).

− Dòng thải 2: Nước thải sinh hoạt của cán bộ nhân viên của nhà máy, nước xả đáy lò hơi, nước thải từ các bàn mổ chứa nhiều lông, cặn lơ lửng, thịt vụn, da, máu, dầu mỡ,… theo hệ thống cống thu gom tự chảy qua thiết bị chắn rác trước khi vào bể thu gom (V- 101B).

− Dòng thải 3: Nước thải từ quá trình rửa lọc theo hệ thống cống thu gom tự chảy qua thiết bị chắn rác trước khi vào bể thu gom (V-101B).

− Dòng thải 4: Nước thải từ quá trình xả đáy của lò hơi theo hệ thống cống thu gom tự chảy qua thiết bị chắn rác trước khi vào bể thu gom (V-101B).

Máy tách rác thô: Máy tách rác thô sử dụng cho hệ thống có kích thước khe lưới 10 mm được chế tạo bằng kim loại và đặt ở cửa vào kênh dẫn với góc nghiêng 45 – 600 (phù hợp với việc làm sạch bằng cơ khí)

Phân và cát được tập trung trong hố thu và được bơm lên sân phơi định kỳ bằng bơm, có hỗ trợ sục khí của máy thổi khí. Sau đó nước thải tập trung vào bể thu gom trước khi vào các công đoạn xử lý tiếp theo. Rác phát sinh từ thiết bị tách rác: bao gồm bọc nlong, lông heo, lá cây, thức ăn thừa, các chất thải nổi từ phân heo,… được công ty thu gom vào thùng chứa chất thải và hợp đồng với đơn vị có chức năng thu gom và xử lý

Bể biogas (V-102):

Bể Biogas có chức năng ổn định và phân hủy phân tươi nhằm giảm thiểu mùi hôi, xử lý bớt thành phần ô nhiễm trong nước thải và xử lý các vi sinh vật gây hại đồng thời tạo ra một lượng lớn năng lượng có thể tái sử dụng cho mục đích nấu nồi hơi. Nước sau khi qua bể biogas sẽ chảy về bể thu gom. Sau thời gian lưu trong bể biogas, hỗn hợp bã + nước sẽ chảy sang bể lắng I (V-104).

Bể tách dầu mỡ (V-103):

Nước thải sinh hoạt của cán bộ nhân viên của nhà máy,nước xả đáy lò hơi, nước thải từ các bàn mổ sau khi tách rác được bơm chìm vận chuyển đến bể tách mỡ (V-103). Bể được thiết kế để tách loại hiệu quả dầu mỡ vì dầu mỡ là tác nhân gây độc đối với vi sinh, làm bùn khó lắng…. Bể được thiết kế có thời gian lưu nước lớn tạo điều kiện tách dầu mỡ tối ưu và tiết kiệm chi phí đầu tư bơm cũng như chi phí vận hành. Dầu mỡ nhẹ nổi lên bề mặt được vớt bỏ định kỳ, nước thu bên dưới sẽ chảy sang bể điều hòa (V-105).

Bể điều hòa (V-105):

Bể điều hòa được xáo trộn bằng hệ thống motor khuấy trộn nổi, dễ bảo hành, bảo trì. Bể này có chức năng chính như sau: − Điều hòa lưu lượng, ổn định nồng độ các chất gây ô nhiễm có trong nước thải, tránh gây sốc tải cho các công trình xử lý phía sau (do chế độ xả nước không ổn định) thông qua quá trình xáo trộn đều khắp thể tích bể.

− Giảm thể tích của các công trình xử lý phía sau, từ đó giảm chi phí đầu tư.

− Đảm bảo cho hệ thống luôn hoạt động ổn định;

− Phân hủy một phần các chất ô nhiễm.

Máy tách rác tinh:

Nước thải từ bể thu gom được bơm lên máy tách rác tinh có kích thước mắt lưới 2 mm trước khi chảy vào bể điều hòa. Máy tách rác tinh có nhiệm vụ loại bỏ các thành phần hạt lơ lửng có kích thước > 2mm. Việc lắp đặt song chắn rác tại đây sẽ bảo vệ cánh bơm tránh va đập gây hư hỏng máy bơm, bảo vệ đường ống tránh tắc nghẽn trong quá trình xử lý tiếp theo

Bể UASB (V-106):

Sau khi qua thiết bị tách rác tinh, toàn bộ nước thải được hệ thống bơm bơm vào bể UASB từ phía đáy bể, đi qua lớp bùn hạt, quá trình xử lý xảy ra khi các chất hữu cơ trong nước thải tiếp xúc với bùn hạt. Khí sinh ra trong điều kiện kỵ khí (chủ yếu là methane và CO2) sẽ tạo nên dòng tuần hoàn cục bộ giúp cho quá trình hình thành và duy trì bùn sinh học dạng hạt. Khí sinh ra từ lớp bùn sẽ dính bám vào các hạt bùn và cùng với khí tự do nổi lên phía mặt bể.

Tại đây, quá trình tách pha khí-lỏng-rắn xảy ra nhờ bộ phận tách pha. Khí theo ống dẫn qua bồn hấp thu chứa dung dịch NaOH 5-10%. Bùn sau khi tách khỏi bọt khí lại lắng xuống. Nước thải theo màng tràn dẫn đến bể trung gian.

Vận tốc nước thải đưa vào bể UASB được duy trì trong khoảng 0,6-0,9 m/h (nếu bùn ở dạng bùn hạt). pH thích hợp cho quá trình phân hủy kỵ khí dao động trong khoảng 6,6- 7,6. Do đó cần cung cấp đủ độ kiềm (1000 – 5000 mg/L) để bảo đảm pH của nước thải luôn luôn > 6,2 vì ở pH < 6,2, vi sinh vật chuyển hóa methane không hoạt động được. Cần lưu ý rằng chu trình sinh trưởng của vi sinh vật acid hóa ngắn hơn rất nhiều so với vi sinh vật acetate hóa (2-3 giờ ở 350C so với 2-3 ngày, ở điều kiện tối ưu).

Do đó, trong quá trình vận hành ban đầu, tải trọng chất hữu cơ không được quá cao vì vi sinh vật acid hóa sẽ tạo ra acid béo dễ bay hơi với tốc độ nhanh hơn rất nhiều lần so với tốc độ chuyển hóa các acid này thành acetate dưới tác dụng của vi sinh vật acetate hóa. Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian. Tuy nhiên, phương trình phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể biểu diễn đơn giản như sau:

Chất hữu cơ ——–VSV———--> CH4 + CO2 + H2 + NH3 +H2S + Tế bào mới

Một cách tổng quát, quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 4 giai đoạn:

− Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử;

− Giai đoạn 2: Acid hóa;

− Giai đoạn 3: Acetate hóa;

− Giai đoạn 4: Methane hóa.

Ngoài ra, trong bể thiết kế hệ thống khuấy trộn tránh hiện tượng lắng cặn, tăng cường khả năng tiếp xúc giữa vi sinh vật và nước thải đồng thời giúp lượng khí sinh học sinh ra thoát ra ngoài liên tục tránh gây sốc tải cho vi sinh, trào bùn ra khỏi bể. Nước thải sau xử lý lọc kỵ khí sẽ thu gom qua hệ thống máng tràn chảy sang bể thiếu khí V-107A/B.

Bể thiếu khí (V-107A/B):

Nước thải giết mổ chứa hàm lượng nitơ khá cao do vậy quá trình sinh học thiếu khí là không thể thiếu để loại bỏ nó. Nước sau xử lý kỵ khí cùng với dòng bùn tuần hoàn từ bể hiếu khí (V-108A/B) chứa hàm lượng nitri, nitrat cao sẽ hòa trộn tại bể thiếu khí (V-107A/B). Tại đây, các vi khuẩn dị dưỡng tùy tiện còn gọi là vi khuẩn khử nitrat sẽ khử nitrat thành khí N2. Các vi khuẩn dị dưỡng cần nguồn carbon như là nguồn thức ăn để sinh trưởng và phát triển.

Vi khuẩn khử nitrat sử dụng nguồn oxy từ các phân tử nitrat cho hoạt động của mình. Quá trình thiếu khí khử nitrat diễn ra hiệu quả khi DO thấp hơn 0,5mg/l, lý tưởng hơn cả là DO thấp hơn 0,2mg/l. Khi đó vi khuẩn bẻ gãy liên kết trong ion nitrat để lấy oxy. Kết quả là nitrat bị khử thành N2O và cuối cùng là N2, sản phẩm cuối cùng thân thiện với môi trường

Bể hiếu khí (V-108A/B):

Quá trình sinh học hiếu khí đã được chứng minh rất hiệu quả trong các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt. Đây là quy trình đã được cải tiến các thông số thiết kế, vận hành để đem lại hiệu quả xử lý cao và chi phí đầu tư, vận hành thấp. Dưới sự cung cấp oxy không khí từ hệ thống máy thổi khí B-301A/B/C/D, các vi sinh hiếu khí sẽ sinh trưởng và phát triển sinh khối nhờ vào quá trình tiêu thụ các chất hữu cơ ô nhiễm.

Bể có bố trí giá thể để vi sinh sinh trưởng và phát triển, làm tăng nồng độ sinh khối, từ đó nâng cao hiệu quả xử lý. Cụ thể quá trình như sau: − Không khí được đưa vào bằng máy thổi khí B-301A/B/C/D, lượng oxy hòa tan trong nước thải luôn được duy trì trong khoảng 2 – 4 mg/L nhằm đảm bảo cung cấp đủ lượng oxy cho sinh vật sống tiêu thụ chất hữu cơ trong nước thải. Tại đây các chất hữu cơ ô nhiễm được vi sinh vật sử dụng làm nguồn thức ăn để tạo nên tế bào mới.

Sản phẩm của quá trình này chủ yếu là CO2, H2O và sinh khối vi sinh vật, các sản phẩm chứa Nitơ, Photpho và lưu huỳnh sẽ được vi sinh vật hiếu khí chuyển thành dạng NO3-, PO43-, SO42- và các sản phẩm này sẽ bị khử bởi các vi sinh vật thiếu khí. Trong xử lý sinh học hiếu khí có giá thể các vi sinh thiếu khí phát triển chủ yếu ở lớp bên trong của màng vi sinh

Nước thải sau quá trình xử lý sinh học chứa nhiều màng vi sinh. Do vậy cần phải tách chúng ra khỏi nước trước khi qua quá trình xử lý tiếp theo. Bể lắng được thiết kế nhằm mục đích tách loại bông bùn vi sinh ra khỏi nước sau xử lý bằng quá trình lắng trọng lực

Bể lắng 2 (V-109A/B):

Bể lắng được chia làm 3 phần :

− Phần nước trong;

− Phần lắng;

− Phần chứa bùn.

Nước đưa vào ống trung tâm rồi từ đó phân phối đều khắp bể. Dưới tác dụng của trọng lực và tấm chắn hướng dòng các bông bùn vi sinh lắng xuống đáy, nước trong di chuyển lên trên. Phần nước trong sẽ được thu gom qua hệ thống máng tràn tiếp tục chảy sang bể keo tụ (V-110). Còn phần bùn lắng sẽ được chia thành hai dòng như sau:

− Dòng tuần hoàn trở lại bể thiếu khí để duy trì nồng độ sinh khối trong bể, giúp quá trình xử đạt hiệu quả cao;

− Dòng bùn dư (rất ít) đưa đến bể chứa bùn (V-115) để xử lý. Nước sau xử lý sinh học gần như đã loại bỏ hoàn toàn các chất hữu cơ ô nhiễm.

Tuy nhiên vẫn có thể còn cặn lơ lửng, không thể loại bỏ nhờ quá trình lắng trọng lực.

Bể keo tụ (V-110), bể tạo bông (V-111):

Tại bể keo tụ, dung dịch PAC được bơm định lượng bơm vào bể với lưu lượng phù hợp nhằm thực hiện quá trình keo tụ. Quá trình keo tụ làm mất ổn định của hệ keo làm cho các chất ô nhiễm giảm điện thế zeta và kết hợp lại với nhau thành cặn nhỏ. Kết quả loại bỏ hoàn toàn cặn và các chất còn lại sau xử lý sinh học. Để tách các cặn nhỏ sinh ra ở quá trình keo tụ dễ dàng hơn, nước thải được dẫn qua bể tạo bông V-111 để châm thêm dung dịch Polymer nhằm tăng cường khả năng kết bông tạo thành những bông cặn lớn dễ lắng.

Bể lắng 3 (V-112):

Sau khi các bông cặn hình thành, nước thải chảy vào bể lắng. Trong bể có bố trí ống lắng trung tâm để phân phối nước đều khắp bể, tạo điều kiện tối ưu cho quá trình lắng trọng lực. Bùn sinh ra được hệ thống thanh gạt thu gom về hố thu giữa bể trước khi bơm về bể chứa bùn (V-115) để tiếp tục xử lý.

Hồ hoàn thiện (V-113):

Hồ hoàn thiện được thiết kế chứa nước sau xử lý nhằm lợi dụng quá trình làm sạch tự nhiên. Cơ chế chuyển hóa cơ chất trong hồ hoàn thiện được tóm tắt như sau

cơ chế chuyển hoá cơ chất trong hồ hoàn thiện

Bể khử trùng (V-114):

Nước sau ổn định sẽ chảy qua bể khử trùng (V-114). Tại đây NaOCl là chất khử trùng được bơm định lượng cấp trực tiếp vào bể Khử trùng. Mục đích của khử trùng nhằm loại bỏ các vi trùng, vi khuẩn… gây bệnh còn sót lại trong nước sau xử lý. Quá trình tiêu diệt vi sinh vật xảy ra qua hai giai đoạn. Đầu tiên chất khử trùng khuyếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh, sau đó phản ứng với men bên trong tế bào và phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến sự diệt vong của tế bào vi sinh.

Sau khử trùng nước đạt tiêu chuẩn (QCVN 40:2011/BTNMT – Cột B – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải công nghiệp) thải ra thoát ra Kênh NT9-4 thuộc hệ thống công trình thủy lợi Hóc Môn – Bắc Bình Chánh. Dự án không tái sử dụng nước thải sau xử lý.