Công Nghệ Xử Lý Nước Thải Chế Biến Sữa Hiệu Quả, Đạt Chuẩn Xả Thải

Công Nghệ Xử Lý Nước Thải Chế Biến Sữa Hiệu Quả, Đạt Chuẩn Xả Thải

Nước thải nhà máy sữa là loại nước thải công nghiệp có hàm lượng chất hữu cơ hòa tan cao, giàu dinh dưỡng nhưng lại ít chất rắn lơ lửng, phát sinh chủ yếu từ quá trình vệ sinh thiết bị, bồn chứa và sữa hao hụt trong sản xuất.

Dưới đây là chi tiết về thành phần và tính chất đặc trưng của loại nước thải này:

Thành phần chính trong nước thải nhà máy sữa

• Chất hữu cơ hòa tan: Chiếm tới 90% tải lượng ô nhiễm hữu cơ (BOD), chủ yếu tồn tại dưới dạng các hợp chất sinh học có trong sữa như đường lactose, protein (casein), axit béo và dầu mỡ. 
• Chất dinh dưỡng: Chứa hàm lượng Nitơ (N) và Phốt pho (P) rất cao phân hủy từ protein và các chất phụ gia.
• Hóa chất tẩy rửa: Chứa các gốc axit, kiềm mạnh và chất sát trùng xả ra từ quy trình CIP (vệ sinh tại chỗ) hệ thống đường ống và bồn chứa. 
• Chất rắn lơ lửng (TSS): Chiếm tỷ lệ thấp, chủ yếu là cặn sữa kết tủa hoặc các hạt bụi bẩn bám trên vỏ bao bì

Tính chất đặc trưng của nước thải nhà máy sữa

Nước thải ngành sữa có những đặc tính lý - hóa rất phức tạp và biến động lớn theo chu kỳ sản xuất: 

• Chỉ số ô nhiễm hữu cơ cực cao: Chỉ số BOD₅ và COD trong nước thải chưa xử lý có thể đạt từ vài trăm đến hàng nghìn mg/l (tỷ lệ COD/BOD₅ dao động khoảng 1.8, rất thuận lợi cho việc xử lý sinh học).
• Xu hướng axit hóa nhanh: Ban đầu, nước thải có tính trung tính hoặc hơi kiềm. Tuy nhiên, do lượng lactose dồi dào phân hủy rất nhanh trong điều kiện thiếu oxy thành axit lactic, làm độ pH tụt giảm mạnh và gây hiện tượng kết tủa casein (tạo mùi hôi thối đặc trưng).
• Độ pH biến động dữ dội: Giá trị pH có thể dao động cực đoan từ 2 đến 12. Nguyên nhân là do các ca rửa máy luân phiên sử dụng hóa chất tẩy rửa có tính axit và kiềm mạnh.

Nhiệt độ dòng thải cao: Nước thải từ các công đoạn tiệt trùng, thanh trùng hoặc sấy sữa thường có nhiệt độ cao, làm tăng tốc độ phân hủy hữu cơ và làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước

Bảng thông số ô nhiễm tham khảo

Số liệu thực tế thu thập từ một số nhà máy sữa tại Việt Nam cho thấy mức độ ô nhiễm thông qua các chỉ số sau: 

Quy trình công nghệ xử lý nước thải nhà máy sữa

Như những thành phần, đặc điểm ở trên cho thấy nước thải nhà máy sữa chủ yếu là các chất hữu cơ hòa tan với thành phần chính là Protein, chất béo, lactose. Chính vì vậy phương pháp xử lý sinh học được áp dụng phổ biến nhằm tối ưu hiệu quả, tiết kiệm chi phí đầu tư và thời gian xử lý. Dưới đây là quy trình công nghệ xử lý nước thải nhà máy sữa, bạn có thể tham khảo.

• Hố thu: Đầu tiên, nước thải từ các nguồn của nhà máy sữa sẽ đổ về hố thu gom có lắp song chắn rác để loại bỏ tạp chất thô. Sau đó nước thải sẽ được bơm lên bể điều hòa.
• Bể điều hòa: Tại bể điều hòa chất lượng nước thải sẽ được ổn định bằng hệ thống làm thoáng bằng khí nén để cấp khí. Mặt khác, tại bể điều hòa sẽ xây dựng hệ thống thổi khí để tách 1 phần dầu mỡ và đưa lên bề mặt. Phần dầu mỡ này sẽ được vớt đi bằng hệ thống thu gom để tránh ảnh hưởng các công trình sau.
• Bể trung hòa: Nước thải được bơm qua bể trung hòa. Tại đây sẽ sử dụng máy đo pH và máy đo các chỉ tiêu N, P tự động. Thường thì nước thải chế biến sữa mang tính axit cao nên sẽ được thêm NaOH để đưa về giá trị pH tối ưu cho quá trình xử lý sinh học. (Tham khảo cách sử dụng NaOH trong xử lý nước thải)
• Bể UASB: Đây là bể xử lý BOD, COD cao, hiệu suất xử lý có thể đạt từ 80-95%. Tại bể sẽ được kiểm tra cẩn thận để đảm bảo bể có đủ dinh dưỡng cho vi sinh hoạt động làm giảm hàm lượng COD. Sau khi ra khỏi bể UASB, nước thải có hàm lượng COD giảm xuống thích hợp cho quá trình xử lý bằng bùn hoạt tính. 
• Bùn: Phần bùn ở bể chứa bùn sẽ được nén bùn, trộn với Polyme để tăng kết dính rồi đưa sang máy ép bùn thành bánh bùn để làm phân vi sinh bón cây.
• Bể Aerotank: Nước thải được đưa sang bể Aerotank để xử lý chất hữu cơ còn lại trong nước thải. Tại đây dưới sự tham gia của vi sinh vật hiếu khí, quá trình Oxy hóa các chất hữu cơ hoàn tan và dạng keo trong nước thải được diễn ra. Các vi sinh sẽ tiêu thụ chất hữu cơ để sinh trưởng, sau đó phát triển thành quần thể dạng bông bùn dễ lắng gọi là bùn hoạt tính.
• Bể lắng: Tiếp đó 1 phần bùn lắng sẽ được bơm trở lại bể Aerotank để đảm bảo nồng độ bùn nhất định trong bể. Nước thải sau xử lý sinh học có mang theo bùn sẽ được loại bỏ trước khi đi vào bể khác. Bể lắng sẽ có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính ra khỏi nước. Nước sạch được thu đều trên bề mặt bể lắng qua máng tràn răng cưa.
• Bể trung gian và lọc áp lực: Nước thải tiếp đó sẽ chảy sang bể trung gian, bơm qua bể lọc áp lực đa lớp vật liệu như sỏi, cát, than hoạt tính để bỏ các hợp chất hữu cơ hòa tan, các nguyên tố dạng vết, chất khó hoặc không phân giải sinh học…
• Bể nano dạng khô: Nước thải qua bể nano dạng khô để bỏ lượng SS còn sót lại và khử trùng nước thải trước khi xả thải vào nguồn tiếp nhận.

Làm thế nào để quá trình xử lý nước thải nhà máy sữa bằng phương pháp sinh học đạt hiệu quả cao?

Phương pháp sinh học xử lý nước thải dựa trên hoạt động của vi sinh vật. Chính vì vậy, để quá trình xử lý nước thải đạt hiệu quả tối ưu , rút ngắn thời gian vận hành, nuôi cấy thì chất lượng vi sinh là yếu tố cốt lõi mà các nhà vận hành hệ thống xử lý nước thải cần nắm được. Theo đó, vi sinh cần đáp ứng các điều kiện sau:

• Kích hoạt nhanh (dạng lỏng sẽ kích hoạt tốt hơn)
• Tỷ lệ hoạt động 100%
• Hoạt động mạnh, phân hủy được các chất hữu cơ khó phân hủy
• Khả năng thích nghi tốt nhiều môi trường
• Dễ dàng sử dụng, bảo quản, nuôi cấy

Là dòng men vi sinh dạng lỏng hàng đầu từ Hoa Kỳ, được tích hợp các chủng vi sinh chọn lọc, hoạt tính mạnh gấp 5-10 lần, dễ dàng thích nghi cả 3 môi trường kỵ khí, hiếu khí, tùy nghi… Microbe-Lift  đang rất được ưa chuộng tại nhiều hệ thống xử lý nước thải. Với nhà máy sữa là bộ đôi Microbe-Lift IND và Microbe- Lift N1.

Liên hệ Hotline 0903 371 885 để được thông tin chi tiết hơn về ứng dụng bộ đôi này trong xử lý nước thải nhà máy sữa cũng như hỗ trợ tư vấn miễn phí các vấn đề đang gặp phải trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải.