Xử lý nước thải chế biến sữa: kiểm soát dầu mỡ và chất hữu cơ

Xử lý nước thải chế biến sữa là xử lý dòng nước thải từ tiếp nhận sữa tươi, thanh trùng, sản xuất sữa chua, phô mai, bơ, sữa bột và vệ sinh CIP. Nước thải chứa nhiều chất béo, protein, lactose, có COD cao, dễ phân hủy nhưng dầu mỡ là nguyên nhân hàng đầu gây sự cố. Sơ đồ hiệu quả thường gồm tách mỡ, điều hòa, tuyển nổi DAF, sau đó xử lý sinh học kỵ khí và/hoặc hiếu khí.

Nguồn phát sinh nước thải nhà máy sữa

Đặc điểm nước thải sữa

• Chất béo dạng nhũ tương: khó tách bằng bể tách mỡ trọng lực đơn thuần.
• Protein, lactose dễ phân hủy: nước thải nhanh bị chua nếu lưu lâu.
• pH dao động mạnh do CIP kiềm, axit.
• Photpho cao từ sản phẩm sữa và axit phosphoric dùng vệ sinh.
• Nitơ hữu cơ từ protein chuyển hóa thành amoni trong quá trình xử lý.
• Nhiệt độ cao ở một số dòng thải.

Vì sao dầu mỡ là vấn đề số một?

• Mỡ bám đường ống, bơm, đầu đo, gây tắc nghẽn.
• Mỡ bao bọc bông bùn vi sinh, giảm khả năng trao đổi chất, gây bùn nổi, bọt.
• Mỡ làm hỏng bùn hạt trong bể kỵ khí (bùn hạt nổi, trôi).
• Mỡ bám màng đĩa phân phối khí, giảm hiệu quả cấp oxy.

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải chế biến sữa

1. Song chắn rác, lọc rác tinh
2. Bể tách mỡ sơ bộ – thu mỡ nổi tự do
3. Bể điều hòa có khuấy trộn – cân bằng lưu lượng, nồng độ, trung hòa pH
4. Tuyển nổi khí hòa tan (DAF) kết hợp keo tụ – tạo bông: tách chất béo nhũ tương, protein, TSS
5. Xử lý kỵ khí (với nhà máy lớn, tải COD cao): UASB, IC hoặc bể kỵ khí phù hợp với nước thải có chất béo
6. Thiếu khí – hiếu khí: xử lý COD còn lại, nitơ
7. Lắng, khử photpho bằng hóa chất (nếu cần)
8. Khử trùng, xả thải
9. Xử lý bùn: bùn DAF giàu chất béo, có thể đưa đi xử lý theo quy định hoặc ủ kỵ khí; bùn sinh học ép tách nước

Vai trò của tuyển nổi DAF

DAF bơm nước bão hòa không khí áp lực vào bể; khi giảm áp, vi bọt khí sinh ra bám vào hạt mỡ, bông cặn và kéo chúng nổi lên mặt, được gạt ra ngoài. Kết hợp keo tụ phù hợp, DAF giảm đáng kể chất béo, TSS và một phần COD, giúp bảo vệ hệ sinh học phía sau. Cần thử nghiệm jar test để chọn hóa chất, pH và liều tối ưu.

Giảm thiểu tại nguồn trong nhà máy sữa

• Thu hồi whey để chế biến (whey bột, thức ăn chăn nuôi) thay vì xả thải.
• Súc tráng đầu tiên thu hồi sữa loãng cho mục đích phù hợp.
• Tối ưu CIP: tái sử dụng dung dịch, giảm hóa chất chứa photpho.
• Kiểm soát thất thoát ở chiết rót, van, mặt bích.
• Tách nước làm mát sạch khỏi nước thải.

Sự cố thường gặp và cách xử lý

Quy chuẩn áp dụng

Nước thải nhà máy chế biến sữa là nước thải công nghiệp, áp dụng QCVN 40:2025/BTNMT có hiệu lực từ 01/09/2025; cơ sở hiện hữu được chuyển tiếp đến hết 31/12/2031. Cột áp dụng và thông số cụ thể theo giấy phép môi trường.

Câu hỏi thường gặp

Bể tách mỡ trọng lực có đủ cho nước thải sữa không?

Thường không đủ vì chất béo ở dạng nhũ tương. Bể tách mỡ chỉ thu mỡ tự do; cần DAF kết hợp hóa chất để tách phần nhũ tương.

Có thể xả whey vào hệ thống xử lý nước thải không?

Không nên. Whey có COD rất cao, làm quá tải hệ thống. Nên thu hồi làm sản phẩm phụ hoặc xử lý riêng.

Bùn DAF xử lý thế nào?

Bùn DAF giàu chất béo, cần được thu gom, tách nước và xử lý theo quy định về chất thải; một số nơi tận dụng cho bể phân hủy kỵ khí thu khí.

Giải pháp cho nhà máy sữa

Green World thiết kế, cải tạo hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa với cụm DAF và sinh học phù hợp. Tham khảo xử lý nước thải thực phẩm, bể tách dầu mỡ hoặc liên hệ để được tư vấn.

Bài viết mang tính tham khảo; công nghệ cụ thể phụ thuộc sản phẩm, công suất và đặc tính nước thải của từng nhà máy.