Xử Lý Nước Thải Ngành Chế Biến Thực Phẩm

chế biến thực phẩm

Khái Niệm về xử lý nước thải ngành chế biến thực phẩm

Xử lý nước thải ngành chế biến thực phẩm là quá trình loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước thải từ các hoạt động sản xuất và chế biến thực phẩm để đạt tiêu chuẩn cho phép trước khi thải ra môi trường hoặc tái sử dụng. Nước thải này thường chứa nhiều chất hữu cơ, chất vô cơ, vi sinh vật gây bệnh, dầu mỡ, chất màu và các chất độc hại khác. Nếu không được xử lý đúng cách, chúng có thể gây ô nhiễm nghiêm trọng.

Các thành phần chính phải được xử lý trong nước thải bao gồm:

• Chất hữu cơ (BOD, COD): bao gồm chất béo, protein, carbs và chất béo từ nguyên liệu thực phẩm, phụ gia và các sản phẩm phụ được tạo ra trong quá trình chế biến. Các chỉ số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm hữu cơ là BOD (nhu cầu oxy sinh học) và COD (nhu cầu oxy hóa học).
• Chất lơ lửng (SS): bao gồm các hạt rắn lơ lửng như đất cát, cặn bã thực phẩm, v.v.
• Dầu mỡ: xuất phát từ nguyên liệu, chiên, rán, v.v.
• Chất dinh dưỡng (nitơ, photpho): tạo ra sự phú dưỡng trong nước.
• Vi sinh vật: bao gồm virus gây bệnh, nấm men và vi khuẩn.
• Chất màu: có thể được tìm thấy trong nguyên liệu hoặc phụ gia thực phẩm.
• Kim loại nặng có thể được tìm thấy trong các nguyên liệu, thiết bị và phụ gia.
• Hóa chất: Kết quả của các hoạt động vệ sinh và khử trùng

Các phương pháp được sử dụng để xử lý nước thải bao gồm:

Quá trình xử lý bao gồm các giai đoạn sau:

• Xử lý sơ bộ: Các chất rắn thô như dầu mỡ và rác thải được loại bỏ bằng các phương pháp như sàng lọc, lắng và tách dầu mỡ.
• Xử lý sinh học: Phân hủy chất hữu cơ bằng vi sinh vật. Bao gồm: Phương pháp hiếu khí: Chất hữu cơ được phân hủy bởi vi sinh vật trong điều kiện có oxy. Bể lọc sinh học và bể hoạt tính là hai loại bể thường được sử dụng.
• Phương pháp kị khí: Chất hữu cơ được vi sinh vật phân hủy trong điều kiện thiếu oxy. Bể kị khí, còn được gọi là lò biogas, thường được sử dụng.
• Xử lý hóa lý: Để loại bỏ các chất ô nhiễm như chất màu, kim loại nặng và chất dinh dưỡng, sử dụng hóa chất. Nó bao gồm:
• Kết tủa hóa học: Các chất lơ lửng và kim loại nặng được kết tủa bằng cách sử dụng các hóa chất như vôi hoặc phèn.
• Hấp phụ: Sử dụng chất hấp phụ, chẳng hạn như than hoạt tính, để loại bỏ chất màu và mùi vị.
• Khử trùng: Sử dụng clo, ozone, tia UV để tiêu diệt vi sinh vật.
• Xử lý màng: Các chất ô nhiễm có kích thước nhỏ được loại bỏ bằng cách sử dụng màng lọc như màng siêu lọc (UF), màng lọc nano (NF) hoặc màng thẩm thấu ngược (RO).

Lựa chọn phương pháp xử lý bị ảnh hưởng bởi các yếu tố sau:

• Loại hình và quy mô nhà máy: Hệ thống xử lý đơn giản có thể được sử dụng ở nhà máy nhỏ hơn so với nhà máy lớn.
• Việc lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp phụ thuộc vào thành phần nước thải.
• Điều kiện địa lý và kinh tế: Các yếu tố kinh tế và địa lý ảnh hưởng đến chi phí vận hành hệ thống xử lý cũng như chi phí đầu tư.
• Tiêu chuẩn xả thải: Tiêu chuẩn xả thải của địa phương sẽ quyết định mức độ xử lý cần thiết.

Đặc điểm của nước thải chế biến thực phẩm

Nhà máy chế biến thực phẩm 

Loại thực phẩm được chế biến, quy trình sản xuất và các biện pháp vệ sinh được áp dụng ảnh hưởng đến đặc điểm của nước thải trong quá trình chế biến thực phẩm. Mặt khác, một số đặc điểm tương đồng bao gồm:

1. Thành phần hữu cơ cao: Đặc điểm nổi bật nhất là đặc điểm này. Nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học như lipid, protein, carbs và các chất phức tạp khác được lấy từ thực phẩm và các chất phụ gia khác có trong nước thải. Nồng độ chất hữu cơ cao thường dẫn đến nhu cầu oxy sinh học (BOD) và nhu cầu oxy hóa học (COD).

2. Thay đổi độ pH: Độ pH của nước thải có thể thay đổi rộng rãi phụ thuộc vào loại thực phẩm và quá trình chế biến. Nước thải có tính axit (ví dụ: nước ép trái cây) có thể được tạo ra bởi một số loại thực phẩm, trong khi nước thải có tính kiềm (ví dụ: chế biến rau quả).

3. Nhiệt độ cao: Do sử dụng nước nóng trong quá trình chế biến, nước thải thường có nhiệt độ cao hơn nước thải sinh hoạt thông thường. Điều này có thể làm giảm hiệu quả của xử lý sinh học.

4. Có hàm lượng chất rắn lơ lửng cao (TSS): Các chất rắn lơ lửng phổ biến trong nước thải bao gồm bùn, dầu mỡ, mảnh vụn thực phẩm và các chất khác. TSS cao có thể khiến quá trình xử lý trở nên khó khăn và có thể làm tắc nghẽn các thiết bị xử lý.

5. Chất béo và dầu mỡ cao: Nhiều quy trình chế biến thực phẩm tạo ra lượng lớn chất béo và dầu mỡ. Điều này làm cho bề mặt nước nổi váng và khó xử lý. Ngoài ra, chất béo và dầu mỡ làm giảm hiệu suất xử lý sinh học.

6. Hàm lượng vi sinh vật cao: Nước thải chứa nhiều loại vi sinh vật, một số trong số đó có khả năng gây bệnh. Các vi sinh vật gây bệnh phải bị tiêu diệt khi xử lý nước thải.

7. Màu sắc và mùi khó chịu: Các chất hữu cơ và vi sinh vật thường làm cho nước thải có màu sắc và mùi khó chịu.

8. Thành phần khác: Tùy thuộc vào loại thực phẩm và quy trình chế biến, nước thải có thể chứa các thành phần khác như:

• Chất bảo quản: Vi sinh vật có thể bị độc hại bởi một số chất bảo quản, làm giảm hiệu quả xử lý.
• Chất tẩy rửa: Nước thải có nồng độ chất tẩy rửa cao khi sử dụng quá nhiều, gây hại cho môi trường.
• Kim loại nặng: Kim loại nặng có thể được thải ra trong một số quy trình chế biến, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.

Do đặc điểm phức tạp của nước thải chế biến thực phẩm, việc lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp, thường bao gồm sự kết hợp của nhiều phương pháp để đạt được hiệu quả cao nhất là điều cần thiết. Xử lý sơ bộ (loại bỏ chất rắn lơ lửng), xử lý sinh học (loại bỏ hiếu khí hoặc kỵ khí), xử lý hóa lý (loại bỏ chất béo, dầu mỡ, kim loại nặng...) và khử trùng là một số phương pháp xử lý phổ biến.

Lý do phải xử lý nước thải ngành thực phẩm

Xử lý nước thải ngành thực phẩm là cần thiết vì nhiều lý do quan trọng, bao gồm sức khỏe cộng đồng, bảo vệ môi trường và tuân thủ pháp luật:

1. Bảo vệ sức khỏe xã hội:

Ngăn ngừa bệnh tật: Nước thải chưa xử lý chứa nhiều vi khuẩn, virus và ký sinh trùng gây bệnh, có thể lây lan qua đường nước, gây ra tiêu chảy, viêm gan, thương hàn và các bệnh khác. Xử lý nước thải bảo vệ sức khỏe cộng đồng bằng cách loại bỏ hoặc tiêu diệt các tác nhân gây bệnh này.

Tránh ô nhiễm nước: Nước thải không được xử lý trực tiếp có thể làm ô nhiễm các nguồn nước ngầm, sông, hồ và biển. Điều này ảnh hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt, nước tưới tiêu và các hoạt động khác.

2. Bảo vệ môi trường:

Giảm ô nhiễm nước: Hàm lượng chất hữu cơ cao của nước thải ngành thực phẩm (BOD và COD) làm ô nhiễm nguồn nước, làm giảm oxy hòa tan trong nước và gây chết cá, tảo nở hoa và suy thoái hệ sinh thái thủy vực.

Giảm ô nhiễm không khí: Khí mê-tan (CH4) là một loại khí nhà kính gây hiệu ứng nóng lên toàn cầu do chất hữu cơ bị phân hủy kỵ khí trong nước thải chưa xử lý.

Giảm ô nhiễm đất: Nước thải chưa xử lý có thể thấm vào đất và làm ô nhiễm đất, ảnh hưởng đến sự phát triển của cây trồng và sức khỏe con người.

Bảo vệ đa dạng sinh học: Đa dạng sinh học trong các hệ sinh thái thủy vực bị ảnh hưởng bởi ô nhiễm nước do nước thải chưa xử lý.

3. Tuân thủ luật:

Thực hiện các quy định về bảo vệ môi trường: Nước thải được các quốc gia và vùng lãnh thổ xử lý theo các quy định, yêu cầu các doanh nghiệp trong ngành thực phẩm xử lý trước khi thải ra môi trường. Vi phạm các quy định này có thể dẫn đến phạt tiền, đình chỉ hoạt động hoặc các hình phạt khác.

Đảm bảo tính bền vững: Xử lý nước thải là một phần quan trọng của sản xuất bền vững vì nó giúp công ty giảm thiểu tác động tiêu cực mà công ty gây ra đối với môi trường và cộng đồng.

4. Tính kinh tế: 

Tiết kiệm chi phí: Việc xử lý nước thải hiệu quả giúp doanh nghiệp tránh bị phạt vì vi phạm pháp luật, bảo vệ uy tín của công ty và cải thiện hình ảnh bền vững. Điều này đúng mặc dù việc đầu tư vào hệ thống xử lý nước thải ban đầu có thể tốn kém.

Tái sử dụng nước: Nước thải sau khi xử lý có thể được tái sử dụng để tiết kiệm nước bằng cách tưới tiêu.
Tạo ra sản phẩm phụ: Quá trình xử lý nước thải có thể tạo ra các sản phẩm phụ có lợi, chẳng hạn như biogas được tạo ra từ quá trình xử lý kỵ khí.

Công nghệ xử lý nước thải chế biến thực phẩm

Quy trình xử lý

Do đặc điểm phức tạp của loại nước thải này (có hàm lượng chất hữu cơ cao, chất béo, dầu mỡ và TSS), công nghệ xử lý nước thải chế biến thực phẩm thường sử dụng nhiều phương pháp để đạt được hiệu quả cao nhất. Thông thường, quy trình xử lý bao gồm các giai đoạn sau:

1. Xử lý sơ bộ

Mục tiêu là loại bỏ các chất rắn lơ lửng lớn để giảm tải cho các bước tiếp theo của quá trình xử lý.

Các kỹ thuật xử lý sơ bộ bao gồm:

• Lưới chắn rác: Loại bỏ rác thải lớn như vỏ, xương, mảnh vụn thực phẩm.
• Bể lắng: Điều này cho phép các chất rắn lơ lửng tách ra khỏi nước thải và lắng xuống đáy bể.
• Bể điều hòa: Giúp ổn định thành phần nước thải và lưu lượng trước khi bắt đầu các giai đoạn xử lý tiếp theo. Điều này đặc biệt quan trọng đối với nước thải chế biến thực phẩm vì các thành phần và lưu lượng có thể thay đổi trong những trường hợp không thường xuyên.
• Tách dầu mỡ: Sử dụng các phương pháp vật lý như tách trọng lực, sử dụng thiết bị tách dầu mỡ để loại bỏ dầu mỡ nổi trên bề mặt nước.

2. Xử lý chính

Trong phần này, việc loại bỏ chất hữu cơ và các chất ô nhiễm khác là chủ đề chính.

Phương pháp xử lý phổ biến nhất bao gồm:

• Xử lý sinh học hiếu khí: Đây là phương pháp phổ biến nhất để phân hủy chất hữu cơ bằng cách sử dụng vi sinh vật hiếu khí (cần oxy). Các công nghệ xử lý hiếu khí sinh học bao gồm:
• Bể hoạt tính: Một hỗn hợp vi sinh vật được gọi là bùn hoạt tính được trộn với nước thải trong bể. Oxy được cung cấp cho vi sinh vật để phân hủy chất hữu cơ.
• Lọc sinh học: Nước thải chảy qua lớp vi sinh vật phủ đầy vật liệu lọc.
• Bể tiếp xúc: Nước thải chảy qua bể có vi sinh vật bám trên vật liệu cố định.
• Xử lý sinh học kỵ khí: Chất hữu cơ được phân hủy bởi vi sinh vật kỵ khí, không cần oxy, tạo ra biogas, có thể thu hồi làm nhiên liệu. Thông thường được sử dụng để xử lý bùn thải từ các bể xử lý hiếu khí hoặc xử lý riêng biệt.
• Xử lý hóa lý: Điều này liên quan đến việc sử dụng hóa chất để loại bỏ các chất gây ô nhiễm, chẳng hạn như kim loại nặng và các chất hữu cơ khó phân hủy.

Các phương pháp hóa lý để xử lý có thể bao gồm:

• Kết tủa hóa học: Các chất ô nhiễm được kết tủa bằng cách sử dụng hóa chất.
• Hấp phụ: Sử dụng chất hấp phụ, chẳng hạn như than hoạt tính, để hấp thụ các chất ô nhiễm.
• Ozon hóa: Ozone được sử dụng để oxy hóa các chất ô nhiễm.
• Clo hóa: Clo hóa và khử trùng một số chất ô nhiễm.

3. Xử lý hoàn thiện

Đảm bảo chất lượng nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải là mục tiêu. Các kỹ thuật xử lý hoàn thành bao gồm:

• Lắng cuối: Loại bỏ bùn sót lại sau quá trình xử lý sinh học.
• Khử trùng: Xử lý vi khuẩn gây bệnh bằng các phương pháp như
• Khử trùng bằng tia cực tím: Tia cực tím tiêu diệt vi sinh vật.
• Khử trùng bằng clo: Clo được sử dụng để tiêu diệt vi khuẩn.
• Điều chỉnh pH: Điều chỉnh độ pH của nước thải trước khi thải ra ngoài.

4. Xử lý bùn

Để giảm thể tích và ổn định trước khi chôn lấp, làm khô hoặc phân hủy, bùn thải từ các giai đoạn xử lý phải được xử lý riêng.

Xử lý bùn thông thường bao gồm:

• Làm đặc bùn: Trước khi xử lý tiếp theo, hãy giảm lượng bùn.
• Ủ phân hiếu khí hoặc kỵ khí: sản xuất phân bón từ bùn.
• Khử nước bùn: Giảm hàm lượng nước trong bùn.

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn công nghệ xử lý nước thải chế biến thực phẩm, chẳng hạn như loại thực phẩm được chế biến, lưu lượng nước thải, chất lượng nước thải, điều kiện môi trường, ngân sách vận hành và các quy định về xả thải của địa phương. Để thiết kế và vận hành một hệ thống xử lý nước thải hiệu quả và bền vững, thường cần sự tư vấn của các chuyên gia. Hầu hết các hệ thống xử lý hiện đại bao gồm nhiều công nghệ khác nhau để tối ưu hóa hiệu quả và giảm chi phí.

ECLIM VIỆT NAM tự hào là đơn vị cung cấp  giải pháp, công nghệ xử lý, ,máy lọc tổng hàng đầu Việt Nam. Liên hệ ngay với chúng tôi để được giải đáp thắc mắc hoàn toàn miễn phí!!!

CÔNG TY CỔ PHẦN MÔI TRƯỜNG ECLIM VIỆT NAM 

Địa chỉ: số 383 Phạm Văn Đồng, Xuân Đỉnh, Bắc Từ Liêm, Hà Nội 

zalo: 0968.279.976 hotline: 0941.113.286

Website: eclim.vn

Bài viết: Tại Đây

Pagefacebook: môi trường eclim viet nam

Email: antam@eclim.vn