Các công nghệ xử lý nước thải công nghiệp an toàn, hiệu quả

Tình trạng nước thải công nghiệp đang ở mức cảnh báo, đặc biệt tại các khu công nghiệp, đô thị lớn và cơ sở sản xuất. Do đó, việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải công nghiệp là vô cùng cần thiết. Dưới đây là một số công nghệ xử lý nước thải công nghiệp đang được áp dụng trên toàn cầu.

Nước thải công nghiệp là gì?        

Nước thải từ các khu công nghiệp bao gồm chất thải từ các công ty hoạt động trong ngành dầu khí, khai thác mỏ, sản xuất hóa chất, chế biến thực phẩm, đồ uống, sản xuất quần áo, giày dép, máy tính, thiết bị điện tử và phương tiện giao thông…

Để tuân thủ quy định hiện hành, mọi chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ trong nước thải từ quá trình sản xuất công nghiệp phải được quản lý chặt chẽ trước khi xả ra môi trường, vào nguồn nước hoặc tái sử dụng. Các chất hữu cơ, kim loại và các hợp chất tương tự phải được loại bỏ hoàn toàn.

Tình trạng nước thải công nghiệp hiện nay    

Dựa vào khảo sát ở một số ngành nghề như luyện kim, sản xuất sắt thép, đúc đồng, nhôm, chì, giấy, dệt may và nhuộm mỗi ngày hàng ngàn mét khối nước thải chưa qua xử lý được xả trực tiếp ra môi trường gây ô nhiễm nghiêm trọng.

Ô nhiễm nổi cộm tại các thành phố lớn như Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh. Nước thải sinh hoạt được xả trực tiếp vào sông, hồ và kênh mương mà không qua bất kỳ hệ thống xử lý nào. Bên cạnh đó, nước thải từ các khu công nghiệp như nhà máy sản xuất, bệnh viện và cơ sở y tế lớn cũng chưa được xử lý đúng mức. Sự thiếu hụt trong việc thu gom chất thải rắn đã góp phần làm tăng thêm vấn đề ô nhiễm môi trường.

Hiện tượng ô nhiễm nguồn nước là hậu quả trực tiếp của quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa, trong khi cơ sở hạ tầng vẫn còn yếu kém và nhận thức của người dân về môi trường vẫn chưa cao. Đặc biệt, các nhà máy và xí nghiệp vẫn chưa áp dụng các biện pháp xử lý nước thải công nghiệp hiệu quả để giảm thiểu tình trạng này.

Các loại nước thải công nghiệp hiện nay 

Có nhiều loại nước thải từ khu công nghiệp phụ thuộc vào ngành nghề và chất gây ô nhiễm khác nhau. Mỗi lĩnh vực tạo ra các chất ô nhiễm đặc trưng chứa thành phần sử dụng để sản xuất.

Thường nước thải khu công nghiệp có thể phân thành hai loại: nước thải công nghiệp vô cơ và hữu cơ.

Tìm hiểu thêm các công nghệ xử lý nước thải:

• Công nghệ xử lý nước thải xi mạ, kim loại đạt chuẩn yêu cầu
• Xử lý nước thải thủy sản: Quy trình đạt chuẩn yêu cầu

Quy định tổng lưu lượng thải BOD, COD, TSS tại Việt Nam        

Hiện tại, QCVN 40:2011/BTNMT quy định các giá trị tối đa cho phép của BOD, COD và TSS dựa trên tổng lượng xả. Dưới đây là giới hạn mà bạn có thể tham khảo để xây dựng quy trình xử lý nước thải công nghiệp.

5 công nghệ xử lý nước thải công nghiệp hiệu quả nhất        

Công nghệ xử lý nước thải công nghiệp hiện nay đa dạng phụ thuộc vào tính chất cụ thể của chất thải, yêu cầu của chủ đầu tư.

• Hệ thống xử lý sinh học sử dụng vi sinh vật để phân hủy chất hữu cơ trong nước thải.
• Xử lý vật lý-hóa học kết hợp các quá trình vật lý và hóa học để loại bỏ chất rắn, hữu cơ từ nước thải.
• Xử lý màng sử dụng màng lọc để tách chất rắn và hữu cơ khỏi nước thải.
• Xử lý bằng vi khuẩn sử dụng vi khuẩn để phân hủy chất hữu cơ trong nước thải.

Tham khảo thêm: Các sơ đồ xử lý nước thải công nghiệp tối ưu chi phí, tiên tiến nhất

Công nghệ xử lý nước thải công nghiệp AO  

Công nghệ xử lý nước thải công nghiệp AO còn được gọi với cái tên khác là công nghệ sinh học yếm khí – thiếu khí – hiếu khí. Công nghệ dựa vào hoạt động sống của vi sinh vật trong nước thải để xử lý và chuyển hóa các chất ô nhiễm.

• Đặc điểm của công nghệ này là quá trình xử lý được chia thành ba giai đoạn: yếm khí (A) xử lý tải lượng BOD, COD, phốt pho cao; thiếu khí (A) xử lý nitơ và một lượng nhỏ BOD, COD; hiếu khí (O) xử lý phần BOD còn lại và chuyển hóa nitơ. Tùy vào tính chất nước thải, hệ thống xử lý nước thải công nghiệp có thể sử dụng 1, 2 hoặc cả 3 bước xử lý.
• Ưu điểm: phổ biến, dễ vận hành, tự động hóa, đồng thời xử lý hiệu quả BOD, COD, nitơ và phốt pho.
• Nhược điểm: nhạy cảm với nhiệt độ, pH, SS, kim loại nặng, chất độc, cũng như yêu cầu diện tích xây dựng cơ sở hạ tầng khá lớn.
• Ứng dụng: xử lý nguồn nước thải có chứa hàm lượng nitơ cao và BOD/COD ở mức trung bình.

Công nghệ xử lý nước thải hóa lý   

Công nghệ xử lý nước thải công nghiệp hóa lý dựa vào các phản ứng hóa học và quá trình lý hóa giữa chất ô nhiễm, hóa chất được thêm vào. Các phản ứng này bao gồm oxi hóa khử, tạo chất kết tủa và phân hủy chất độc hại. Trong quá trình này, nước thải đi qua các bể chứa như bể keo tụ, bể lắng và bể tuyển nổi.

Trong bể keo tụ, nước thải phản ứng cùng hóa chất keo tụ để tạo thành bông cặn lớn. Sau đó,bông cặn được tách ra trong bể lắng bằng nguyên lý lắng trọng lực. Nước thải tiếp tục chuyển đến bể tuyển nổi để loại bỏ chất rắn hòa tan.

• Ưu điểm: loại bỏ được nhiều chất rắn lơ lửng, nitơ, phốt pho, kim loại nặng và vi sinh vật. Nó cũng có thể xử lý các chất ô nhiễm dạng keo kích thước nhỏ.
• Nhược điểm: tạo ra nhiều cặn bã cần được xử lý, tiêu tốn nhiều hóa chất.
• Ứng dụng: áp dụng trước hoặc sau quá trình xử lý sinh học, hoặc trong trường hợp nước thải có chứa nhiều chất ô nhiễm vô cơ, chất trơ mà quá trình sinh học không xử lý được. Công nghệ áp dụng được cho các hệ thống có công suất từ nhỏ đến lớn.

Xem chi tiết: Cách xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học hiệu quả

Công nghệ xử lý sinh học với giá thể di động MBBR       

Công nghệ xử lý nước thải công nghiệp sinh học sử dụng giá thể di động MBBR là phương pháp tiên tiến. Cách làm là sử dụng vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ bằng cách bổ sung giá thể di động.

• Ưu điểm: diện tích xây dựng và thời gian lưu nước ít hơn so với các phương pháp truyền thống như công nghệ xử lý AO.
• Nhược điểm: phát sinh chi phí từ việc mua giá thể, bảo trì thường xuyên.
• Ứng dụng: cho các loại nước thải có chứa chất ô nhiễm hữu cơ phân hủy sinh học.

Công nghệ xử lý sinh học màng MBR        

Công nghệ xử lý nước thải công nghiệp sinh học màng MBR là phương pháp tiên tiến, kết hợp việc sử dụng vi sinh vật và màng lọc vật lý để xử lý nước thải.

Ưu điểm: 

• Sử dụng vi sinh vật để phân hủy chất hữu cơ, màng lọc vật lý để loại bỏ các hạt lơ lửng giúp nước đầu ra có chất lượng cao đáp ứng được các tiêu chuẩn khắt khe.

• Nước sau khi xử lý có thể tái sử dụng hiệu quả.

• Hệ thống được thiết kế dưới dạng module cực kỳ hiệu quả giúp giảm thiểu nguy cơ tắc nghẽn.

• Quá trình bảo trì và bảo dưỡng cũng rất thuận tiện.

Nhược điểm: bị tắc màng sau thời gian dài sử dụng, chi phí để thay mới màng khá cao.

Ứng dụng: thường được áp dụng trong việc xử lý nước thải sinh hoạt, đô thị và công nghiệp ở các công trình có diện tích nhỏ, nhu cầu tái sử dụng nước thải.

Công nghệ xử lý sinh học theo mẻ SBR/ ASBR  

Phương pháp xử lý nước thải công nghiệp SBR/ASBR là giải pháp hiệu quả sử dụng vi sinh vật để phân hủy chất hữu cơ. Toàn bộ quá trình diễn ra trong một bể và xử lý nước thải theo từng mẻ.

• Ưu điểm: hoạt động dựa trên hệ thống tự động giúp tối ưu hóa quá trình xử lý. Đồng thời, giảm thiểu sự phức tạp của thiết bị trong bể lắng, loại bỏ nhu cầu tuần hoàn bùn.
• Nhược điểm: cần phải có bể hở, không phù hợp cho các công trình yêu cầu làm chìm toàn bộ. Yêu cầu mức tự động hóa cao gây khó khăn trong việc vận hành thủ công khi có sự cố.
• Ứng dụng: phù hợp cho việc xử lý nước thải sinh hoạt, đô thị và khu công nghiệp với quy mô lớn.

Tìm hiểu chi tiết: Quy trình xử lý nước thải bằng vi sinh vật và lưu ý cần biết

Quy trình xử lý nước thải công nghiệp        

Nước thải công nghiệp chứa nhiều chất gây ô nhiễm, phương pháp xử lý nước thải công nghiệp đa dạng, nhưng các bước cơ bản thường tương tự nhau.

Bước 1: Sàng lọc nước thải  

Bước đầu tiên là sàng lọc nước thải, mục đích chính là loại bỏ các vật liệu rắn từ nước thải để ngăn chúng gây hư hỏng cho các thiết bị xử lý khác, làm giảm hiệu suất của hệ thống hoặc gây ô nhiễm đường nước.

Bước 2: Lọc sơ cấp để tách chất rắn hữu cơ 

Bước thứ hai là lọc sơ cấp để tách chất rắn hữu cơ khỏi nước thải. Quá trình này gồm hai bước làm sạch là sơ cấp và thứ cấp.

• Làm sạch sơ cấp nhằm loại bỏ chất rắn khỏi nước thải trước khi thực hiện quá trình xử lý sinh học.
• Lắng thứ cấp nhanh chóng đưa bùn hoạt tính trở lại bể sục khí sau quá trình xử lý sinh học.

Xem thêm: Top các vật liệu lọc nước tốt nhất bạn nên dùng

Trong trường hợp nước thải chứa lượng đáng kể hydrocacbon, việc loại bỏ các chất gây ô nhiễm trở nên phức tạp hơn. Dầu thường có tỷ trọng thấp hơn nước, do đó việc nổi dầu trở thành phương pháp phổ biến để loại bỏ. Trong ngành công nghiệp lọc dầu, bể lắng hình chữ nhật được sử dụng với chất làm sạch bề mặt cho dầu, cào đáy cho chất rắn.

Nếu chênh lệch tỷ trọng không đủ để tách dầu và chất rắn thấm dầu có thể sử dụng phương pháp tuyển nổi không khí. Phương pháp này đưa không khí vào dòng thải ở áp suất cao để tạo ra dòng siêu bão hòa. Khi dòng này được đưa vào dòng thải, không khí được giải phóng dưới dạng các bong bóng nhỏ, làm giảm mật độ của chất gây ô nhiễm, hỗ trợ quá trình phân tách chúng.

Bước 3: Sục khí     

Bước tiếp theo xử lý nước thải công nghiệp là quá trình sục khí, rất quan trọng trong việc vận hành bùn hoạt tính. Có một số phương pháp sục khí được áp dụng:

• Sục khí tốc độ cao: Thông qua việc cung cấp thêm lượng thức ăn dư thừa, quần thể vi sinh vật được cung cấp nhiều oxy tạo ra nước thải có nhu cầu oxy sinh học đáng kể giúp việc xử lý nhanh chóng hơn.
• Sục khí thông thường: Đây là phương pháp phổ biến sử dụng trong giai đoạn nội sinh để tạo ra nước thải với mức độ BOD và TSS chấp nhận được. Mặc dù có chi phí vận hành và vốn cao hơn so với phương pháp sục khí tốc độ cao, nhưng lại thấp hơn so với sục khí mở rộng.
• Sục khí mở rộng: Loại này hoạt động trong giai đoạn nội sinh nhưng sử dụng thời gian oxy hóa dài hơn để giảm mức độ BOD. Tuy nhiên, đòi hỏi vốn và chi phí vận hành cao hơn do cần sử dụng các lưu vực lớn hơn, lượng không khí nhiều hơn.
• Sục khí từng bước / sục khí giảm dần: Trong lưu vực dòng chảy, phần đầu tiên tiếp nhận chất thải ở dạng cô đặc nhất tạo ra nhu cầu oxy lớn nhất. Khi chất thải di chuyển qua lưu vực, nhu cầu oxy giảm dần phản ánh giai đoạn oxy hóa tiến triển.

Bước 4: Lọc thứ cấp

Xử lý nước thải công nghiệp bước tiếp theo là quá trình lọc thứ cấp. Trong đó, các hạt mịn lơ lửng trong nước bề mặt tương tác với nhau do mang điện tích âm. Quá trình keo tụ và tạo bông được áp dụng ở đây.

Quá trình đông tụ thường được thực hiện bằng cách thêm vào các muối vô cơ của nhôm hoặc sắt giúp trung hòa điện tích trên các hạt gây đục nước thô, tạo ra các kết tủa không tan, cuốn theo các hạt. Cũng có thể sử dụng các polyme hữu cơ hòa tan để tăng cường quá trình này bằng cách trung hòa điện tích hạt.

Tiếp theo, quá trình keo tụ bắt đầu khi các hạt trung hòa hoặc bị cuốn vào nhau, hợp nhất để tạo thành các hạt lớn hơn. Quá trình này có thể tự nhiên diễn ra hoặc được tăng cường bằng cách sử dụng chất trợ keo tụ polymer. Các polyme này giúp tăng kích thước của flocculant bằng cách liên kết các vị trí điện tích để tạo cầu nối phân tử.

Bước 5: Khử trùng  

Trong quy trình xử lý nước thải công nghiệp, bước tiếp theo là khử trùng. Nước thải từ cơ sở công nghiệp thường chứa nhiều chất gây ô nhiễm khác nhau như BOD, COD, màu sắc, phenol, xyanua và các hóa chất phức tạp khác.

Ozone kết hợp với tia cực tím (UV) hoặc các phương pháp khác về mặt vật lý, hóa học hoặc sinh học có khả năng xử lý các chất thải công nghiệp phức tạp nhờ tính chất oxy hóa mạnh mẽ. Sự kết hợp giữa ozone và tia UV áp suất trung bình cung cấp phương pháp mạnh mẽ để oxy hóa TOC và phá hủy các chất hữu cơ.

Clo và các dẫn xuất của clo là những chất hóa học linh hoạt thường được sử dụng trong việc xử lý nước, nước thải công nghiệp. Chúng được sử dụng để khử trùng, kiểm soát vi sinh vật, loại bỏ amoni, kiểm soát mùi vị, giảm màu sắc, phá hủy chất hữu cơ, oxy hóa hidrosunfua, cũng như oxy hóa sắt và mangan.

Tham khảo chọn mua: Thiết bị khử trùng nước như máy Ozone, đèn UV giá tốt nhất

Bước 6: Loại bỏ chất rắn        

Trong quá trình xử lý nước thải công nghiệp, loại bỏ chất rắn được thực hiện tùy theo các quy định chính phủ, vị trí địa lý và tính chất của bùn thải, cùng với các yếu tố khác. Các phương pháp cuối cùng để xử lý chất rắn này bao gồm quy trình cải tạo, đốt cháy, sử dụng làm phân bón hoặc chôn lấp.

Công nghệ xử lý nước thải công nghiệp đang ngày càng trở nên phổ biến không chỉ vì khả năng giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn là tiêu chí quan trọng trong việc đánh giá chất lượng của các cơ sở sản xuất và xí nghiệp. Để lắp đặt hệ thống xử lý nước thải hiệu quả, khách hàng vui lòng liên hệ với công ty Song Phụng thông qua số hotline 0913907274 – 0984620494 để được hỗ trợ nhanh nhất.