HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN RAU CỦ QUẢ

Ngành công nghiệp chế biến rau củ quả là ngành chế biến các loại rau củ quả tươi thành các sản phẩm rau củ quả vẫn còn giữ nguyên giá trị ban đầu, có chất lượng cao, an toàn vệ sinh thực phẩm, thời gian bảo quản được lâu hơn. Hoặc chế biến các loại rau quả thành các loại sản phẩm khác như: nước ép trái cây, các loại bánh kẹo trái cây,các loại sản phẩm sấy khô….

Đây là ngành công nghiệp đa dạng về nguồn nguyên liệu, sản phẩm và thường thay đổi theo mùa. Hoạt động chế biến rau củ quả phát sinh ra lượng lớn nước thải. Tuy không chứa các thành phần độc hại như các ngành công nghiệp khác, nhưng nước thải chế biến rau củ quả nếu không được xử lý đạt chuẩn cũng là mối đe dọa đối với môi trường.

Đặc điểm của nước thải chế biến rau củ quả.

Nước thải chế biến rau củ quả chủ yếu phát sinh từ hoạt động rửa nguyên liệu, vệ sinh máy móc, thiết bị, nhà xưởng.

Nước thải phát sinh từ hoạt động rửa rau củ quả các loại. Quá trình rửa trái cây các loại, rau các loại diễn ra như sau: trái cây các loại, rau các loại sau khi được lựa chọn sẽ được ngâm trong các bồn chứa nước. Quá trình rửa nhằm để loại bỏ các bụi bẩn bám dính trên bề mặt rau, củ, quả; do đó thành phần của nước thải từ hoạt động rửa rau củ quả chủ yếu là bùn đất, chất rắn lơ lửng và hoà tan, chất đường, một số chất dinh dưỡng như vitamin, khoáng chất, dư lượng thuốc trừ sâu.

Nước thải từ các quá trình vệ sinh máy móc và thiết bị, vệ sinh nhà xưởng chứa chủ yếu là chất rắn lơ lửng và các chất dinh dưỡng.

Thành phần ô nhiễm đặc trưng của nước thải chế biến rau củ quả thường có nồng độ BOD, COD, T. Nito, T. Photpho cao.

Công nghệ xử lý nước thải chế biến rau củ quả

Sơ đồ xử lý nước thải chế biến rau củ quả

Quy trình công nghệ xử lý nước thải chế biến rau củ quả

Bể thu gom:

Toàn bộ nước thải chế biến rau củ quả sẽ được thu gom và dẫn về bể thu gom. Song tách rác thô được lắp đặt trước bể này nhằm đảm bảo loại bỏ rác thải với kích thước lớn ra khỏi nước thải.

Bể lắng cát.

Trước khi bước vào các công xử lý chính, nước thải chế biến rau củ quả được đưa qua bể lắng cát để loại bớt phần bùn đất trong nước thải. Sau đó nước thải được đưa đến bể điều hòa.

Bể điều hòa:

Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa nồng độ và lưu lượng nước thải trước khi đưa vào cụm bể xử lý sinh học, đảm bảo tính ổn định của hệ thống. Trong bể điều hòa có tiến hành sục khí nhằm tránh việc lắng cặn gây hiện tượng yếm khí, giảm mùi hôi thối của nước thải.

Nước thải chế biến rau củ quả từ bể điều hòa được bơm sang cụm bể sinh học AAO để xử lý bằng vi sinh. Bơm được điều khiển tự động bằng cảm biến mức nước.

Cụm bể xử lý sinh học kỵ khí,thiếu khí và hiếu khí (AAO)

Các thành phần ô nhiễm chính trong nước thải như các chất hữu cơ (BOD5) và chất dinh dưỡng (N, P) được xử lý chủ yếu tại cụm bể xử lý sinh học kỵ khí (anaerobic), thiếu khí (anoxic) và hiếu khí (oxic). Các quá trình phân hủy chất ô nhiễm trong công nghệ AAO-giá thể vi sinh diễn ra như sau:

Quá trình xử lý BOD, COD:

Vi sinh vật kỵ khí được ứng dụng trong xử lý nước thải qua phương pháp sinh học kỵ khí. Đây là một trong 2 phương pháp cơ bản của phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học. Nghĩa là dựa vào hoạt động của vi sinh vật ký khí để phân hủy các chất hữu cơ, các chất ô nhiễm thành các loại khí CH4, N2, H2, các sản phẩm vô cơ kể cả CO2, NH3… Mục đích là để khử BOD, COD, đáp ứng tiêu chuẩn nước thải đầu ra tại các hệ thống xử lý nước thải.

Bể kỵ khí được bổ sung các giá thể cố định hình sợi, để tăng diện tích tiếp xúc của các vi sinh vật kỵ khí với cơ chất. Ngoài ra, hoá chất NaOH được bổ sung vào bể thiếu khí thông qua bơm định lượng nhằm tăng pH, tạo môi trường thích hợp cho hệ vi sinh vật phát triển tốt nhất.

Quá trình khử Nitơ:

Ở bể thiếu khí xảy ra quá trình khử Nitơ. Quá trình khử Nitơ được thực hiện bởi các chủng vi sinh vật dị dưỡng sử dụng Nitrate làm chất nhận điện tử trong điều kiện thiếu khí có mặt chất hữu cơ. Quá trình khử Nitơ bao gồm nhiều giai đoạn chuyển hóa Nitrate thành khí N2 thông qua các chất trung gian:

NO₃^– --> NO₂^– --> N₂O --> N₂

Quá trình khử Nitơ được thực hiện bởi nhiều chủng vi sinh với những khả năng khác nhau. Một số chủng vi sinh có thể thực hiện tất cả các giai đoạn chuyển hóa Nitrate thành khí N2 trong khi một số khác chỉ có thể chuyển Nitrate thành Nitrite.

Một phần chất hữu cơ đồng thời bị oxy hóa trong quá trình khử khử Nitơ, ví dụ như Acid Acetic với vai trò nguồn Carbon:

0,2 NO₂^– + H⁺ + 0,125CH₃COO^– --> 0,1 N₂ + 0,225H₂O + 0,125CO₂ + 0,125HCO₃^–

Tại bể thiếu khí, khuấy chìm được lắp đặt nhằm đảm bảo đảo trộn đồng đều nước thải và bùn đồng thời duy trì DO (oxy hòa tan) < 1mg/L đáp ứng được điều kiện tồn tại và phát triển của hệ vi sinh thiếu khí.

Mật rỉ đường hoặc Methanol được bổ sung vào bể thiếu khí thông qua bơm định lượng nhằm cân bằng tỉ lệ C:N để đảm bảo tỉ lệ dinh dưỡng phù hợp cho vi sinh vật phát triển tốt nhất.

Quá trình Nitrate hóa

Ở bể hiếu khí xảy ra quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ và quá trình Nitrate hóa. Phương trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ:

Chất hữu cơ + Oxy ——> CO₂ + H₂O + ΔH

Quá trình Nitrate hóa chuyển hóa Ammonia thành Nitrate. Về ý nghĩa thì đây là bước đầu tiên để khử Nitơ trong nước thải. Quá trình Nitrate hóa gồm 2 giai đoạn được thực hiện bởi các vi khuẩn tự dưỡng N trong điều kiện hiếu khí. Cụ thể:

Ammonia bị oxy hóa thành Nitrite bởi chủng vi khuẩn Nitrosomonas:

NH₄⁺ + 1,5O₂  —--> 2H⁺ + H₂O + NO₂^–

Nitrite bị oxy hóa thành Nitrate bởi chủng vi khuẩn Nitrobacter

NO₂^– + 0,5O₂   —->   NO₃^–

Bể hiếu khí có hệ thống đĩa phân phối bọt khí tinh với chức năng vừa cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí, vừa đảo trộn hiệu quả nước thải và bùn hoạt tính.

Bể lắng sinh học

Nước thải chế biến rau củ quả sau khi qua cụm bể sinh học được đưa đến bể lắng để lắng bùn. Một phần bùn sẽ được tuần hoàn về bể hiếu khí để duy trì lượng bùn hoạt tính trong bể. Bùn dư được bơm về bể chứa bùn.

Bể khử trùng:

Nước thải chế biến rau củ quả sau bể lắng sinh học sẽ được đưa qua khử trùng. Tại bể khử trùng nước thải được châm bổ sung thêm clorin để loại bỏ vi khuẩn trong nước thải.

Nước thải chế biến rau củ quả sau hệ thống xử lý đạt QCVN 40:2011/BTNMT xả vào nguồn tiếp nhận.

Bể chứa bùn

Bùn dư sinh ra trong quá trình xử lý sinh học được đưa về bể chứa bùn và được bơm lên máy ép bùn rồi định kỳ đưa đến nơi xử lý. Phần nước trong phía trên được tuần hoàn về bể điều hòa.

Tùy theo mỗi loại hình sản xuất, yêu cầu từ Chủ đầu tư, Hưng Phương luôn có các phương án xử lý nước thải chế biến rau củ quả phù hợp nhất. Liên hệ ngay hotline 0904000226 để được tư vấn miễn phí.