Xử lý nước thải
Đặc tính, quy trình xử lý nước thải sản xuất Kem đạt tiêu chuẩn
Trong ngành công nghiệp thực phẩm nói chung và sản xuất kem nói riêng, vấn đề xử lý nước thải sản xuất kem luôn là một trong những ưu tiên hàng đầu. Việc quản lý và xử lý hiệu quả nguồn nước thải kem không chỉ giúp doanh nghiệp tuân thủ các tiêu chuẩn xả thải nghiêm ngặt của pháp luật mà còn góp phần bảo vệ môi trường và xây dựng hình ảnh doanh nghiệp bền vững. Bài viết này sẽ cung cấp một cái nhìn toàn diện về đặc điểm, quy trình và các giải pháp công nghệ xử lý nước thải hiệu quả cho ngành sản xuất kem.
Nguồn phát sinh và đặc trưng nước thải khi sản xuất kem
Nước thải từ quá trình sản xuất kem có mức độ ô nhiễm đáng kể, chứa chủ yếu các chất hữu cơ, cặn lơ lửng và các hạt dầu mỡ. Hàm lượng Nitơ (N) và Photpho (P) trong nước thải dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước tiếp nhận, làm giảm nồng độ oxy hòa tan, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái thủy sinh. Quá trình phân hủy kỵ khí các hợp chất hữu cơ diễn ra, gây ra mùi hôi thối khó chịu. Bên cạnh đó, các chất rắn lơ lửng làm tăng độ đục của nguồn nước.
Lớp váng dầu mỡ nổi trên bề mặt ngăn cản sự khuếch tán oxy, khiến môi trường nước thiếu oxy trầm trọng và bốc mùi khó chịu.
- Quy trình sản xuất bao gồm các công đoạn chuẩn bị nguyên vật liệu, phối trộn hỗn hợp và đóng gói thành phẩm.
- Vệ sinh nhà xưởng, máy móc và thiết bị, đặc biệt là thiết bị dùng để pha trộn kem sau mỗi lần sử dụng.
- Dọn dẹp nhà xưởng và các dụng cụ sản xuất sau khi kết thúc ca làm việc.
- Các hoạt động sinh hoạt cá nhân như ăn uống, nghỉ ngơi, vệ sinh cá nhân của công nhân trong khuôn viên nhà máy.
Các chỉ số ô nhiễm đặc trưng của nước thải ngành kem được trình bày chi tiết trong bảng dưới đây.
Quy trình xử lý nước thải sản xuất kem
Thuyết minh quy trình công nghệ xử lý nước thải sản xuất kem
Nước thải từ khu vực sản xuất được dẫn theo hệ thống thoát nước riêng vào hố thu của trạm xử lý. Để bảo vệ các thiết bị và đường ống phía sau, song chắn rác thô được lắp đặt tại hố thu nhằm loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn. Sau đó, nước thải được bơm lên bể điều hòa.
Tại bể điều hòa, máy khuấy trộn chìm hoạt động nhằm đảm bảo sự hòa trộn đồng đều, ngăn ngừa hiện tượng lắng cặn gây mùi khó chịu, đồng thời ổn định lưu lượng và nồng độ nước thải trước khi đưa vào các công đoạn tiếp theo. Tiếp đó, nước thải được bơm sang bể tuyển nổi, nơi pH được điều chỉnh phù hợp và tiến hành sục khí với áp suất, lưu lượng tối ưu để quá trình tuyển nổi diễn ra hiệu quả.
Dưới tác dụng của các bọt khí (thường là không khí), các chất lơ lửng và dầu mỡ sẽ nổi lên bề mặt. Các bọt khí đủ lớn sẽ kéo theo các hạt cặn, tạo thành một lớp bọt tập trung hàm lượng cao hơn so với dung dịch ban đầu. Lớp bọt này được hệ thống gạt bùn vớt bỏ và dẫn về bể chứa bùn để xử lý tiếp.
Nước từ bể tuyển nổi được bơm sang bể UASB. Tại đây, các vi sinh vật kỵ khí phân hủy chất hữu cơ trong nước thải thành các hợp chất vô cơ đơn giản và khí Biogas (bao gồm CO₂, CH₄, H₂S, NH₃,…) theo phản ứng:
Chất hữu cơ + Vi sinh vật kỵ khí → CO₂ + CH₄ + H₂S + Sinh khối mới + …
Sau khi qua bể UASB, nước thải được dẫn vào hệ thống bể Anoxic và Aerotank. Cụm bể này được thiết kế để xử lý tổng hợp các chỉ tiêu ô nhiễm như BOD, nitơ (NH₄⁺, NO₃⁻) và phospho. Quá trình xử lý kết hợp giữa môi trường thiếu khí (Anoxic) và hiếu khí (Aerotank) giúp tận dụng nguồn cacbon sẵn có để khử BOD và NO₃⁻ mà không cần bổ sung thêm cacbon từ bên ngoài. Đồng thời, hệ thống tiết kiệm đến 50% lượng oxy cần thiết cho quá trình nitrat hóa nhờ tận dụng oxy từ phản ứng khử NO₃⁻.
Nước sau xử lý từ cụm Anoxic – Aerotank tự chảy vào bể lắng. Tại đây, bùn lắng được giữ lại ở đáy bể, một phần được tuần hoàn về bể Anoxic để duy trì mật độ vi sinh, phần còn lại được đưa đến bể chứa bùn để xử lý tiếp.
Tiếp theo, nước sau khi qua bể trung gian được bơm lên bể lọc áp lực, chứa các lớp vật liệu lọc gồm sỏi đỡ, cát thạch anh và than hoạt tính nhằm loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan, kim loại vi lượng và các hợp chất khó phân hủy sinh học. Sau đó, nước thải được dẫn qua bể nano dạng khô để xử lý triệt để cặn lơ lửng (SS) đồng thời khử trùng. Nước đầu ra đạt tiêu chuẩn xả thải theo quy định hiện hành.
Bùn từ bể chứa được bơm qua máy ép bùn băng tải để tách nước, giảm thể tích. Bùn khô được thu gom và xử lý định kỳ bởi đơn vị chức năng. Trong bể chứa bùn, hệ thống sục khí hoạt động liên tục nhằm hạn chế mùi hôi do quá trình phân hủy yếm khí các chất hữu cơ.
Ưu, nhược điểm công nghệ xử lý nước thải sản xuất kem
Ưu điểm:
- Công nghệ áp dụng phải phù hợp với đặc tính và thành phần của nguồn nước thải cần xử lý.
- Nồng độ các chất ô nhiễm sau xử lý phải đáp ứng tiêu chuẩn quy định hiện hành.
- Tối ưu hóa diện tích sử dụng, đảm bảo tiết kiệm không gian.
- Thiết kế hệ thống theo dạng module, linh hoạt mở rộng hoặc nâng cấp công suất khi cần thiết.
Nhược điểm
- Đào tạo chuyên môn là yêu cầu bắt buộc đối với nhân viên vận hành hệ thống.
- Nếu các công trình đơn vị trong trạm không tuân thủ đúng quy trình kỹ thuật, chất lượng nước thải đầu ra có thể không đạt tiêu chuẩn.
- Cần thực hiện thu gom và xử lý bùn thải định kỳ sau quá trình xử lý.
Đánh giá hệ thống xử lý nước thải sản xuất kem
Quy trình này áp dụng các công nghệ tiên tiến, phù hợp với đặc tính và thành phần của nước thải, đảm bảo hiệu suất xử lý cao và nhanh chóng.
Nồng độ các chất ô nhiễm sau xử lý đạt tiêu chuẩn quy định hiện hành, do đó khi xả thải vào nguồn tiếp nhận sẽ không gây tác động xấu đến hệ sinh thái và môi trường xung quanh.
Hệ thống được thiết kế tối ưu, tiết kiệm diện tích xây dựng mà vẫn đảm bảo hiệu quả vận hành.
Bên cạnh đó, hệ thống có khả năng linh hoạt mở rộng công suất khi doanh nghiệp nâng cấp quy mô sản xuất, đáp ứng nhu cầu xử lý nước thải trong tương lai.
Việc xử lý nước thải sản xuất kem đúng cách không chỉ giúp doanh nghiệp tuân thủ pháp luật mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Áp dụng quy trình xử lý nước thải kem khoa học sẽ mang lại hiệu quả lâu dài, giảm thiểu rủi ro và nâng cao chất lượng sản xuất.
