Xử lý nước thải thực phẩm cho xưởng chế biến

Nước thải xưởng chế biến thực phẩm áp dụng quy chuẩn nào?

Nước thải từ xưởng chế biến thực phẩm là nước thải phát sinh từ hoạt động sản xuất, chế biến. Khi xả ra nguồn tiếp nhận, nhóm nước thải này cần được đối chiếu theo QCVN 40:2025/BTNMT về nước thải công nghiệp. Quy chuẩn này quy định giá trị giới hạn cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp và không áp dụng cho nước thải sinh hoạt, nước thải đô thị, khu dân cư tập trung .

Trong QCVN 40:2025/BTNMT, sản xuất, chế biến thực phẩm thuộc nhóm công nghiệp chế biến, chế tạo, mã ngành C10. Nhóm này bao gồm chế biến, bảo quản thịt và sản phẩm từ thịt; chế biến, bảo quản thủy sản; chế biến rau quả; sản xuất dầu, mỡ động thực vật; chế biến sữa; xay xát, sản xuất bột; sản xuất thực phẩm khác và thức ăn chăn nuôi.

Các thông số ô nhiễm đặc trưng của nhóm sản xuất, chế biến thực phẩm gồm Amoni, Tổng Nitơ và Tổng Photpho. Với cơ sở sản xuất sản phẩm từ thịt, thủy sản, dầu mỡ động thực vật hoặc thức ăn chăn nuôi, cần kiểm soát thêm dầu mỡ động thực vật.

Giới hạn BOD5, COD/TOC và TSS được xác định theo lưu lượng xả thải và cột A/B/C của QCVN 40:2025/BTNMT. Với F ≤ 2.000 m3/ngày, BOD5 lần lượt ≤ 40/60/80 mg/L cho Cột A/B/C; COD ≤ 65/90/130 mg/L hoặc TOC ≤ 35/50/75 mg/L; TSS ≤ 40/80/120 mg/L. Với F > 2.000 m3/ngày, BOD5 ≤ 30/50/60 mg/L; COD ≤ 60/70/90 mg/L hoặc TOC ≤ 25/40/50 mg/L; TSS ≤ 30/60/80 mg/L.

Một số giới hạn thường phải chú ý với nước thải thực phẩm gồm pH 6-9, Tổng Nitơ ≤ 20/40/60 mg/L, Amoni ≤ 5/10/12 mg/L và dầu mỡ động thực vật ≤ 5/30/30 mg/L tương ứng Cột A/B/C. Cột áp dụng cụ thể cần căn cứ nguồn tiếp nhận, giấy phép môi trường hoặc yêu cầu đấu nối của khu/cụm công nghiệp.

Những xưởng chế biến thực phẩm thường phát sinh nước thải nhiều dầu mỡ và protein

Nhóm xưởng cần kiểm soát dầu mỡ và protein ngay từ đầu gồm:

•         Xưởng chế biến lạp xưởng.
•         Xưởng chế biến chân gà.
•         Xưởng chế biến da bì.
•         Xưởng sản xuất bánh trung thu.
•         Xưởng chế biến chả cá.
•         Xưởng chế biến cá viên chiên.

Các xưởng này có điểm chung là sử dụng nguyên liệu giàu chất hữu cơ, chất béo và protein. Nước rửa nguyên liệu, nước vệ sinh sàn, nước rửa thiết bị, nước từ công đoạn luộc/hấp/ướp/trộn có thể kéo theo vụn thịt, vụn cá, mỡ động vật, bột, gia vị và cặn lơ lửng. Thành phần này làm tăng BOD, COD, TSS, Amoni, Tổng Nitơ và dầu mỡ động thực vật.

Điểm khác biệt của nước thải thực phẩm

Dầu mỡ biểu kiến và dầu mỡ hòa tan

Dầu mỡ trong nước thải thực phẩm không chỉ có một dạng. Dầu mỡ biểu kiến là phần dễ thấy, thường nổi trên bề mặt và có thể vớt được nếu bể tách mỡ được thiết kế đúng. Dầu mỡ hòa tan hoặc nhũ tương khó xử lý hơn, có thể đi qua bể tách mỡ nếu dòng chảy quá nhanh, thiếu thời gian lưu hoặc không có cấu tạo tách pha phù hợp.

Tài liệu kỹ thuật mô tả chất béo và dầu có nguồn gốc từ động thực vật, có thể bị phân hủy thành axit béo dưới tác động của vi khuẩn; trong một số điều kiện thường nổi lên bề mặt nước. Vì vậy tách mỡ không phải hạng mục phụ, mà là công trình đầu vào bắt buộc đối với xưởng chế biến thực phẩm.

Protein và tải lượng hữu cơ

Protein và các sản phẩm phân hủy như amino axit là hợp chất chứa nhiều nitơ, có nguồn gốc từ động thực vật. Với nước thải chân gà, da bì, chả cá, cá viên chiên hoặc lạp xưởng, protein làm tăng tải hữu cơ và tải nitơ cho hệ sinh học. Nếu không điều hòa và phân bổ tải phù hợp, vi sinh có thể bị sốc tải theo ca sản xuất.

Vì sao phải phân công người vớt mỡ?

Dầu mỡ nổi chỉ được loại bỏ nếu có cơ chế thu gom và người chịu trách nhiệm vận hành. Nếu không phân công rõ người vớt mỡ, mỡ nổi trong bể có thể bị trôi qua các bể sau. Khi đó dầu mỡ bám vào đường ống, bơm, van, đầu phân phối khí và màng MBR. Hậu quả thường gặp là nghẹt tuyến ống, giảm lưu lượng bơm, tăng tần suất vệ sinh thiết bị, giảm hiệu suất xử lý và làm hệ thống khó vận hành ổn định.

Với trạm XLNT xưởng chế biến có dùng MBR, dầu mỡ càng phải được tách trước màng. MBR không nên được xem là thiết bị xử lý dầu mỡ. Màng chỉ làm tốt nhiệm vụ tách bùn – nước khi tiền xử lý phía trước đã giữ được rác, cặn lớn và phần lớn dầu mỡ.

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải xưởng chế biến thực phẩm

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải xưởng chế biến thực phẩm

Điểm khác biệt của dây chuyền này là dầu mỡ được kiểm soát hai lần: tách mỡ ở đầu tuyến và tách mỡ sau bể điều hòa. Cách bố trí này phù hợp với xưởng chế biến thực phẩm có nhiều mỡ động vật, vì một phần mỡ có thể tách pha sau khi nước thải được gom, khuấy trộn và ổn định lưu lượng.

Vai trò của từng công trình trong hệ xử lý

Tuyến thu gom

Tuyến thu gom cần hạn chế kéo rác, cặn lớn và dầu mỡ thô đi sâu vào hệ thống. Ở khu vực sản xuất, nên có lưới chắn rác, rổ chắn rác hoặc hố gom cặn tại các điểm xả có nhiều vụn thực phẩm. Việc tách cặn từ đầu giúp giảm mùi, giảm bùn và giảm nguy cơ nghẹt bơm.

Bể tách mỡ đầu tuyến

Bể tách mỡ đầu tuyến phải được thiết kế đúng theo lưu lượng, đặc tính dầu mỡ và cách vận hành của xưởng. Đây là nơi giữ lại phần mỡ nổi dễ tách trước khi nước vào bể thu gom và điều hòa. Bể cần có ngăn ổn định dòng, vùng nổi mỡ, vùng thu nước sau tách và vị trí thao tác để vớt mỡ định kỳ.

Điểm đặc biệt là cần xây dựng bể tách mỡ theo đúng thiết kế. Phần thiết kế bể tách mỡ được thể hiện chi tiết tại đây.

Bể thu gom

Bể thu gom tiếp nhận nước sau tách mỡ đầu tuyến, tạo điều kiện bơm nước lên các công trình phía sau. Bể thu gom cần tránh lưu nước quá lâu vì nước thải thực phẩm dễ phân hủy, phát sinh mùi và làm tăng tải cho công đoạn sau.

Bể điều hòa

Bể điều hòa có nhiệm vụ ổn định lưu lượng và nồng độ nước thải trước khi xử lý chính. Tài liệu kỹ thuật phân biệt bể điều hòa lưu lượng – chất lượng và bể điều hòa chủ yếu về lưu lượng; việc bố trí phụ thuộc điều kiện mặt bằng và đặc tính nước thải.

Với nước thải thực phẩm, bể điều hòa cần khuấy trộn hoặc sục khí phù hợp để hạn chế lắng cặn, giảm phân hủy yếm khí cục bộ và làm đều tải trước khi qua bể tách mỡ lần 2.

Bể tách mỡ sau điều hòa

Bể tách mỡ sau điều hòa là điểm nhấn của dây chuyền xử lý nước thải nhà máy thực phẩm. Sau khi nước thải được gom và điều hòa, phần mỡ còn lại có thể tiếp tục nổi lên. Bố trí bể tách mỡ lần 2 giúp giảm tải dầu mỡ trước khi nước vào khối sinh học và MBR.

Hình ảnh bể tách mỡ tại dự án

Kỵ khí khuấy trộn kết hợp MBR

Cụm kỵ khí khuấy trộn được dùng để tiếp nhận dòng thải có tải hữu cơ cao sau khi đã giảm dầu mỡ. Khuấy trộn giúp hạn chế lắng cục bộ và tạo điều kiện tiếp xúc giữa nước thải với sinh khối. Công nghệ đại diện là xưởng chế biến xuất khẩu chân gà, có bố trí kỵ khí khuấy trộn kết hợp MBR trước các bước thiếu khí – hiếu khí – MBR.

Bể thiếu khí

Bể thiếu khí hỗ trợ quá trình khử Nitrat, giúp giảm Tổng Nitơ trong nước thải. Đây là công đoạn quan trọng vì QCVN 40:2025/BTNMT quy định Tổng Nitơ và Amoni là thông số cần kiểm soát với nhóm sản xuất, chế biến thực phẩm.

Bể hiếu khí

Bể hiếu khí xử lý phần lớn chất hữu cơ còn lại và hỗ trợ quá trình oxy hóa Amoni. Xử lý sinh học dùng hoạt động của vi sinh vật để ổn định hợp chất hữu cơ, tạo bông cặn sinh học và tách chúng ra khỏi nước. Với nước thải thực phẩm, cấp khí phải được tính theo tải lượng thực tế thay vì chỉ theo lưu lượng.

Bể MBR

Bể MBR có nhiệm vụ tách bùn – nước bằng màng, giúp nước sau xử lý có TSS thấp và ổn định hơn. Tuy nhiên MBR chỉ vận hành bền khi dầu mỡ và cặn lớn đã được kiểm soát trước đó. Nếu để dầu mỡ đi vào màng, hệ thống dễ tăng áp màng, giảm lưu lượng lọc và phải rửa màng thường xuyên hơn.

Lưu ý vận hành

•         Phân công người vớt mỡ định kỳ; không để mỡ nổi tràn sang bể sau.
•         Thu gom rác, vụn thực phẩm và cặn thô riêng trước khi vào hệ thống.
•         Kiểm tra bể tách mỡ đầu tuyến và bể tách mỡ sau điều hòa theo lịch cố định.
•         Không để bể thu gom và bể điều hòa lưu nước quá lâu gây mùi.
•         Theo dõi bơm, đường ống, đầu phân phối khí và áp màng MBR để phát hiện sớm nghẹt do mỡ.
•         Lấy mẫu định kỳ theo nhóm thông số trong QCVN 40:2025/BTNMT và giấy phép môi trường.

Kết luận

Xử lý nước thải thực phẩm cho xưởng chế biến phải bắt đầu từ kiểm soát dầu mỡ và cặn hữu cơ. Với các xưởng lạp xưởng, chân gà, da bì, bánh trung thu, chả cá hoặc cá viên chiên, bể tách mỡ đúng tiêu chuẩn kỹ thuật là hạng mục không nên rút gọn. Việc bố trí thêm bể tách mỡ sau điều hòa giúp giảm dầu mỡ trước khi vào khối sinh học và MBR, từ đó trạm XLNT xưởng chế biến vận hành ổn định hơn.

Dịch vụ tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt của WeMe

WeMe cung cấp dịch vụ tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt với đa dạng công suất. Quy trình thực hiện của chúng tôi như sau:

• Tính toán công suất nước thải cần xử lý;
• Khảo sát mặt bằng xây dựng hệ thống xử lý;
• Xác định yêu cầu chất lượng nước thải đầu ra;
• Lên phương án sơ đồ công nghệ;
• Phác họa mặt bằng tổng thể;
• Tính toán sơ bộ chi phí đầu tư;
• Chủ đầu tư duyệt, WeMe sẽ tiến hành các bước tiếp theo như: tính toán chi tiết các hạng mục công trình, lên bản vẽ, thuyết minh sơ đồ công nghệ,…

Quý khách hàng quan tâm đến dịch vụ tính toán hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt của WeMe, có thể nhắn tin trực tiếp cho chúng tôi hoặc để lại thông tin liên hệ TẠI ĐÂY. WeMe sẽ tư vấn và giải đáp tất cả các thắc mắc liên quan một cách nhiệt tình nhất. WeMe luôn hân hạnh đồng hành cùng quý khách hàng.

Tài liệu tham khảo:

• Kỹ thuật xử lý nước thải, ThS Lâm Vĩnh Sơn
• Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, TS Trịnh Xuân Lai

CÔNG TY CỔ PHẦN NĂNG LƯỢNG WEME

Trụ sở chính	: 124/1 Lý Thường Kiệt, Phường 7, Quận Gò Vấp, Tp. Hồ Chí Minh
Điện thoại	: 0906.653.007
Email	: [email protected]
Fanpage	: Môi Trường WeMe
Chuyên viên tư vấn	: 0824.653.007

Tác giả bài viết: Kỹ sư Phạm Minh Tuấn

Kỹ thuật hỗ trợ trong việc đưa bài viết lên website: Mai Vũ Bảo Long