Giải pháp xử lý nước thải ngành chế biến thực phẩm

Ngành chế biến thực phẩm tạo ra lượng lớn nước thải chứa nhiều chất ô nhiễm như dầu mỡ, protein, và các chất hữu cơ. Việc xử lý nước thải đúng cách không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn đảm bảo tuân thủ các quy định nghiêm ngặt về môi trường. Hệ thống xử lý nước thải hiện đại không chỉ giúp giảm thiểu tác động tiêu cực mà còn có thể tái sử dụng nguồn nước, tối ưu hóa chi phí sản xuất cho doanh nghiệp. Cùng tìm hiểu các giải pháp xử lý nước thải ngành chế biến thực phẩm hiệu quả và thân thiện với môi trường nhé.  

Tính chất đặc trưng của nước thải ngành chế biến thực phẩm

Đặc thù của ngành sản xuất thực phẩm là đa dạng nguyên liệu đầu vào, nhiều thành phần dầu mỡ, rau củ… Điển hình nhất hiện nay phải kể đến các hệ thống nhà máy sản xuất nhà mì ăn liền, sản xuất cháo dinh dưỡng, đồ ăn nhanh, sữa và thực phẩm từ sữa… Ngoài ra còn có hệ thống chế biến thủy hải sản, nông sản, đồ ăn đóng hộp… Chính vì thế nên thành phần trong nước thải thực phẩm rất đa dạng gồm:

• Thành phần Nito, Photpho cao
• Nồng độ TSS, BOD, COD, vi khuẩn
• Trong một số nước thải còn có độ mặn, màu, tinh bột đặc.
• Thành phần chất hữu cơ động vật và thực vật.
• Chất thải có chứa Cacbonhydrat.
• Chất thải hữu cơ có nguồn gốc từ động vật có thành phần protein và chất béo.

Các TCVN, QCVN về nước thải ngành chế biến thực phẩm

Hiện nay, các quy định liên quan đến tiêu chuẩn và quy chuẩn về nước thải ngành chế biến thực phẩm tại Việt Nam được quy định trong các văn bản tiêu chuẩn quốc gia (TCVN) và quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCVN) như sau:

• TCVN 5945:2005 – Nước thải công nghiệp – Tiêu chuẩn thải: Quy định về mức giới hạn cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp, bao gồm cả ngành chế biến thực phẩm.
• TCVN 7222:2002 – Nước thải – Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp: Quy định về thiết kế, vận hành và bảo dưỡng các hệ thống xử lý nước thải cho các ngành công nghiệp, bao gồm cả chế biến thực phẩm.
• QCVN 40:2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp: Áp dụng cho tất cả các loại nước thải công nghiệp, bao gồm ngành chế biến thực phẩm. Quy định các giới hạn về hàm lượng chất ô nhiễm trong nước thải trước khi xả ra môi trường.
• QCVN 11-MT:2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chế biến thủy sản: Áp dụng riêng cho nước thải từ ngành chế biến thủy sản, một phần quan trọng của ngành chế biến thực phẩm.

Theo các TCVN và QCVN đang hiện hành tại Việt Nam đối với nước thải ngành công nghiệp chế biến thực phẩm thì các chỉ số nước thải như sau:

STT	Thông số	Đơn vị	Giá trị đầu vào	QCVN 40:2011/BTNMT
				Cột A	Cột B
1	PH	–	6,5 – 8,5	6 – 9	5,5 – 9
2	BOD5	mg/l	700 – 2000	30	50
3	COD	mg/l	1000 – 3500	75	150
4	TSS	mg/l	350 – 700	50	100
5	Tổng Nitơ	mg/l	100 – 350	20	40
6	Tổng Photpho	mg/l mg/l	30 – 100	4	6
7	Dầu mỡ		50 – 200	5	10
8	Tổng Coliform	MPN/100ml	104– 105	3.000	5.000

Một số Giải pháp được áp dụng trong hệ thống xử lý nước thải ngành chế biến thực phẩm

Với tính chất phức tạp của nguồn nước thải ngành chế biến thực phẩm thì sẽ không có quy trình cụ thể mà còn phụ thuộc vào tính chất nước thải và nguồn nước thải. Vì thế Thiết bị đo THP chỉ đưa ra phương pháp xử lý nước thải phổ biến được áp dụng trong hầu hết các hệ thống xử lý nước thải ngành chế biến thực phẩm.

• Với nguồn nước thải từ quy trình chế biến thực phẩm rau củ quả có nồng độ N thấp, BOD, dầu mỡ và cặn lửng cao thì sử dụng công nghệ tuyển nổi, hiếu khí kết hợp lọc tiếp xúc.
• Nguồn nước thải sản xuất của các ngành thức ăn chăn nuôi, thủy hải sản, xúc xích, lạp xưởng chứa nhiều Nito, dầu mỡ, CHC sẽ sử dụng công nghệ bể tuyển nổi, kỵ khí, thiếu khí và hiếu khí.
• Nguồn nước thải có CHC cao, N, dầu mỡ, độ cặn thấp, diện tích xây dựng hạn chế thường áp dụng bể tách mỡ, kỵ khí, thiếu khí, hiếu khí MBBR kết hợp công nghệ lọc áp lực.
• Ở một số ngành công nghệ thực phẩm có chỉ số ô nhiễm cao như giết mổ, chế biến nước mắm, có thể kết hợp các phương pháp như keo tụ tạo bông, tuyển nổi DAF và kết hợp các phương pháp cơ học như song chắn rác, bể lắng cát.

Sơ đồ công nghệ của một hệ thống xử lý nước thải ngành chế biến thực phẩm

Tùy thuộc vào tính chất nước thải và đặc trưng nguồn nước thải mà các quy trình xử lý nước thải thực phẩm có thể thay đổi. Tuy nhiên quy trình sẽ gồm các công nghệ cơ bản sau:

Toàn bộ quy trình xử lý được thực hiện khép kín với quy trình chính như sau:

Xử lý sơ bộ – Bể điều hòa

• Nước thải được loại bỏ rác lớn bằng song chắn rác trước khi vào bể gom.
• Nước thải được đưa qua bể gom thu gom nước thải và bơm qua bể điều hòa.
• Bơm hoạt động theo chế độ tự động hoặc thủ công, với phao báo tín hiệu khi bể đầy hoặc cạn.

Xử lý hóa lý – tuyển nổi:

• Nước thải qua bể điều hòa để điều chỉnh lưu lượng, sau đó chuyển qua giàn xoắn cao tốc.
• Nước được châm hóa chất (PAC, A. Polymer) để keo tụ và tuyển nổi. Các bông cặn được loại bỏ bằng giàn cào.

Xử lý sinh học (bể SBR):

• Bể hiếu khí SBR hoạt động tuần hoàn gồm các pha: làm đầy, sục khí, lắng, rút nước, và nghỉ.
• Trong bể diễn ra các quá trình nitrat hóa, tổng hợp sinh khối và phân hủy chất hữu cơ.
• Bước 1. NH4– + 1,5 O2 –> NO2– + 2H+ + H2O
• Bước 2. NO2– + 0,5 O2 –> NO3–

Xử lý lắng sinh học:

• Nước lắng, bùn vi sinh lắng xuống đáy bể và nước trong di chuyển lên trên.
• Nước sạch được bơm qua bể khử trùng để tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh.
• Nước thải ra môi trường đảm bảo đạt QCVN cột B 40-MT: 2011/BTNMT_Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải công nghiệp

Xử lý bùn lắng:

• Bùn hình thành tại quá trình xử lý hóa lý, sinh học sẽ được đưa về bồn chứa bùn. Tại đây bùn hóa lý và bùn sinh học sẽ được xử lý bằng công nghệ ép bùn C. Polymer.
• Cuối cùng bùn sẽ được chở đến địa điểm xử lý chất thải thu gom theo quy định là chôn lấp hoặc tái sử dụng.

Các thiết bị sử dụng trong hệ thống xử lý nước thải ngành chế biến thực phẩm

Trong hệ thống xử lý nước thải chế biến thực phẩm việc lựa chọn các thiết bị phù hợp sẽ đảm bảo được hiệu suất làm việc và hiệu quả xử lý nước thải. Chi tiết sẽ gồm các thiết bị sau:

• Bể lắng: Loại bỏ các chất rắn lơ lửng trong nước thải, giữ lại cặn bẩn trước khi nước tiếp tục qua các công đoạn xử lý tiếp theo.
• Máy ép bùn: Dùng để xử lý bùn sau quá trình lắng, giúp giảm lượng bùn thải ra và làm cho việc xử lý bùn trở nên hiệu quả hơn.
• Máy tách dầu mỡ: Đặc biệt quan trọng trong ngành chế biến thực phẩm, loại bỏ dầu mỡ ra khỏi nước thải, tránh gây tắc nghẽn và ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước.
• Thiết bị sục khí: Cung cấp oxy cho vi sinh vật trong quá trình xử lý sinh học, giúp phân giải các chất hữu cơ có trong nước thải.
• Đồng hồ đo lưu lượng nước: Kiểm soát và theo dõi lưu lượng nước thải đi qua hệ thống, đảm bảo nước thải được xử lý đúng lượng và thời gian.
• Máy lọc cặn và hệ thống lọc: Loại bỏ các hạt cặn nhỏ mà quá trình lắng không thể loại bỏ hết, giúp nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi xả ra môi trường.
• Hệ thống UV: Khử trùng nước thải sau khi đã qua các bước xử lý, đảm bảo không còn vi khuẩn có hại trong nước.
• Thiết bị đo pH: Kiểm soát độ pH của nước thải, điều chỉnh kịp thời để nước thải đạt yêu cầu trước khi xả ra môi trường.

Những lưu ý khi xây dựng hệ thống xử lý nước thải

Để xây dựng một hệ thống xử lý nước thải và đặc biết là xử lý nước thải ngành chế biến thực phẩm đạt hiệu quả cao trong xử lý và đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn vận hành thì cần lưu ý các tiêu chí sau:

• Phân tích thành phần và mức độ ô nhiễm của nước thải trước khi thiết kế hệ thống. Mỗi loại nước thải sẽ yêu cầu phương pháp xử lý khác nhau.
• Lựa chọn từng loại công nghệ sử dụng trong hệ thống hợp lý như công nghệ hóa lý, sinh học, cơ học. 
• Hệ thống cần được lắp đặt ở vị trí đất trống, xa khu dân cư để tránh ảnh hưởng đến khu dân cư và đảm bảo diện tích đủ lớn cho các công trình xử lý.
• Ngoài chi phí xây dựng ban đầu, cần tính toán chi phí vận hành để đảm bảo hệ thống có thể hoạt động liên tục và hiệu quả lâu dài.
• Hệ thống phải đáp ứng các tiêu chuẩn và quy định của pháp luật về môi trường, đảm bảo an toàn cho cộng đồng và môi trường
• Xây dựng kế hoạch bảo trì bảo dưỡng hệ thống định kỳ để đảm bảo hệ thống luôn hoạt động ổn định, kéo dài tuổi thọ thiết bị.
• Thiết kế hệ thống có khả năng mở rộng hoặc nâng cấp trong tương lai, khi lưu lượng nước thải thay đổi hoặc quy mô sản xuất của nhà máy mở rộng hơn.

Việc áp dụng công nghệ hiện đại trong hệ thống xử lý nước thải ngành chế biến thực phẩm ngày càng được chú trọng và nâng cao. Đặc biệt lắp đặt đồng hồ đo nước trong quản lý nguồn nước thải đầu vào và đầu ra sẽ giúp doanh nghiệp tính toán công suất phù hợp cho hệ thống xử lý nước thải. Khách hàng cần hỗ trợ thêm hãy liên hệ Thiết bị đo THP để được tư vấn chi tiết hơn về giải pháp nhé.