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

Nước thải công nghiệp trong môi trường hiện nay đang ở mức báo động, nhất là ở các làng nghề, thành phố lớn và quanh cơ sở sản xuất, do không có công trình và biện pháp xử lý đúng cách. Cùng gre-ic tìm hiểu một số công nghệ xử lý nước thải công nghiệp tại Việt Nam trong bài viết sau đây.

1 Nước thải công nghiệp là gì?

Là loại nước thải bị sinh ra sau quá trình sản xuất công nghiệp nặng như sản xuất gang thép, sản xuất đồ điện tử, … nước thải được hình thành sau các quá trình chùi rửa máy móc, hóa chất sinh ra trong quá trình sản xuất cũng như hoạt động sinh hoạt của nhân công trong nhà máy.
Nước thải công nghiệp có thành phần hóa chất không cố định nó tùy thuộc vào từng loại hình sản xuất công nghiệp khác nhau của các doanh nghiệp, tuy nhiên phần lớn nước thải công nghiệp sẽ có các ion kim loại nặng  như Fe₃, Pb₂, Hg₂, … và các loại chất rắn (hữu cơ, vô cơ, hòa tan hay không hòa tan), photpho, nito, axit béo, clo, dầu mỡ, …

Nước thải khu công nghiệp không chỉ là chất thải của các công ty sản xuất dầu khí hay khai thác mỏ và hóa chất, mà còn là chất thải của các ngành chế biến thực phẩm và đồ uống, sản xuất quần áo, giày dép, máy tính, đồ điện tử và cả xe cộ, phương tiện đi lại…

Để tuân thủ các luật hiện hành, bất kỳ chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ nào đối với nước được sử dụng trong sản xuất công nghiệp đều phải được quản lý. Chất hữu cơ, kim loại và những thứ tương tự có trong nước thải phải được loại bỏ trước khi nước có thể được thải trở lại đất liền, vào các vùng nước hoặc tái sử dụng một cách an toàn trong các hoạt động của nhà máy.

2 Tình trạng nước thải công nghiệp trong môi trường hiện nay

Theo khảo sát, tại một số làng nghề luyện kim, sắt thép, đúc đồng, nhôm, chì, giấy, dệt, nhuộm, người ta phát hiện mỗi ngày có hàng ngàn mét khối nước thải không qua xử lý, xả thẳng ra môi trường, gây ô nhiễm trầm trọng.

Tình trạng ô nhiễm cũng có thể thấy rõ rệt ở các thành phố lớn, đặc biệt là Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh. Tại đây, nước thải sinh hoạt gần như không có hệ thống xử lý tập trung mà trực tiếp xả ra sông, hồ, mương. Bên cạnh đó, nước thải khu công nghiệp ở các nhà máy sản xuất, bệnh viện và cơ sở y tế lớn chưa áp dụng hệ thống xử lý nước thải. Khiến lượng lớn chất thải rắn không được thu gom hết, làm vấn đề ô nhiễm ngày càng trầm trọng.

Sự ô nhiễm nguồn nước chính là mặt trái của quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa, cơ sở hạ tầng còn yếu kém, lạc hậu, nhận thức của người dân về môi trường chưa cao. Đặc biệt, các nhà máy, xí nghiệp vẫn chưa có biện pháp ứng dụng công nghệ xử lý nước thải để giảm thiểu tình trạng đáng báo động này.

Hiện nay tình trạng ô nhiễm do nước thải công nghiệp ở nước ta đang ở mức báo động, Theo nguồn tin của Bộ Tài Nguyên Môi Trường (BTNMT) tổng lượng nước thải xả ra từ các khu công nghiệp trên toàn quốc dạt khoảng 3000000 m³/ 1 ngày đêm, trong đó có tới 70% nước xả thải trực tiếp ra kênh rạch, ao hồ mà chưa trải qua quá trình xử lý của một hệ thống xử lý nước thải nào.

Ô nhiểm của nước thải công nghiệp gây ảnh hưởng nghiêm trọng và tác động trực tiếp đến nhiều mặt.

• Ảnh hưởng đến môi trường: Nước thải làm ô nhiểm các nguồn nước, làm biến đỗi tính chất của nguồn nước, làm các sinh vật sống trong nước do quá trình hấp thụ các hóa chất độc hại trong nước thải sẽ gây ra hậu quả như chết hàng loạt hoặc đột biến gen, …
• Ảnh hưởng đến đời sống kinh tế: Thu nhập của người dân từ sản xuất nông nghiệp như trồng trọt, nuôi thủy hải sản, … cũng bị giảm sút ảnh hưởng trực tiếp đến thu nhập, gây thiệt hại to lớn về kinh tế, ảnh hưởng đến công việc làm, gây hậu qủa nghiêm trọng đến đời sống  xã hội cũng như đời sống kinh tế.
• Ảnh hưởng đến sức khỏe: Người dân sống gần ở những khu vực bị ô nhiểm môi trường dể dàng bị các loại bệnh như ung thu, đột biến, bị các bệnh liên quan đến truyền nhiễm, hô hấp, phổi, …

Vì những lý do trên nên nước thải công nghiệp trước xả ra môi trường bên ngoài phải được xử lý nước thải là quy chuẩn, quy định bắt buộc mà các doanh nghiệp phải nghiêm túc chấp hành. Tất cả các hành vi vi phạm pháp luật đều sẽ bị xử lý theo luật đã ban hành từ hình thức phạt tiền và có thể phạt tù.

3 Nguồn gốc của nước thải công nghiệp

Tùy theo từng quy định riêng của từng quốc gia hay địa phương, cụ thể ở nước ta thì theo khoản 2 điều 2 Nghị định 154/2016/NĐ-CP, nước thải công nghiệp là nước thải được sinh ra từ các hoạt động sản xuất như sau:

• Hoạt động sản xuất của nhà máy sản xuất bia, sản xuất nước giải khát.
• Hoạt động của nhà máy sản xuất mực in, các cơ sở dệt nhuộm và may mặc : đây là loại nước thải rất khó giải quyết triệt để.
• Nước thải sinh ra từ các hoạt động của trạm trộn bê tông.
• Trong các nhà máy chế biến cafe.
• Cơ sở sản xuất sơn, phun sơn.
• Các ngành dịch vụ lò hơi.
• Các cơ sở xi mạ kẽm, xi mạ crom.
• Các cửa hàng, tiện ích, dịch vụ giặt ủi.
• Các nhà máy sản xuất mì ăn liền.
• Nước thải từ các nhà máy sản xuất sữa.
• Các nhà máy sản xuất giấy.
• Các cơ sở sản xuất và chế biến sản phẩm nông, lâm, thủy hải sản.
• Nước xả thải từ các cơ sở chăn nuôi hoặc giết mổ gia súc.
• Các nhà máy sản xuất linh phụ kiện điện tử.
• Các nhà máy gia công kim loại, cơ khí, luyện kim.
• Các nhà máy sản xuất hóa chất, dược phẩm, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, văn phòng phẩm, đồ gia dụng, vật liệu xây dựng,…

Nước thải công nghiệp được sinh ra từ các hoạt động sinh hoạt, tắm giặt, vệ sinh hàng ngày của công nhân viên, người lao động làm việc trong các nhà máy công nghiệp, khu công nghiệp được thu gôm từ nhà tắm, nhà vệ sinh được đưa vào nguồn vào của hệ thống xử lý nước thải.

4 Các loại nước thải công nghiệp hiện nay

Có nhiều loại nước thải khu công công nghiệp dựa trên các ngành công nghiệp khác nhau và các chất gây ô nhiễm; mỗi lĩnh vực tạo ra sự kết hợp cụ thể của các chất ô nhiễm. Các loại nước thải công nghiệp hiện nay;

 

Khu vực	Chất ô nhiễm
Sắt và thép	BOD, COD, dầu, kim loại, axit, phenol và xyanua
Dệt may và da thuộc	BOD, chất rắn, sunfat và crom
Bột giấy và giấy	BOD, COD, chất rắn, hợp chất hữu cơ clo
Hóa dầu và nhà máy lọc dầu	BOD, COD, dầu khoáng, phenol và crom
Hóa chất	COD, hóa chất hữu cơ, kim loại nặng, SS và xyanua
Kim loại màu	Flo và SS
Vi điện tử	COD và hóa chất hữu cơ
Khai thác mỏ	SS, kim loại, axit và muối

Các ngành công nghiệp gia công, nước thải công nghiệp thường chứa các kim loại nặng và các hợp chất như crom, niken, kẽm, cadimi, chì, sắt và titan, trong số đó ngành công nghiệp mạ điện là một nhà phân phối ô nhiễm quan trọng. Các cửa hàng xử lý ảnh thải ra bạc, các cửa hàng giặt hấp và sửa chữa ô tô tạo ra chất thải dung môi, và các nhà máy in thải ra mực và thuốc nhuộm. Ngành công nghiệp giấy và bột giấy phụ thuộc rất nhiều vào các chất gốc clo, và kết quả là nước thải của nhà máy giấy và bột giấy có chứa chất hữu cơ clorua và dioxin, cũng như chất rắn lơ lửng và chất thải hữu cơ. Công nghiệp hóa dầu thải ra nhiều phenol và dầu khoáng. Ngoài ra nước thải từ các nhà máy chế biến thực phẩm có hàm lượng chất rắn lơ lửng và chất hữu cơ cao. Giống như các đặc tính khác nhau của nước thải khu công nghiệp.Thông thường, nước thải khu công nghiệp có thể được chia thành hai loại: nước thải công nghiệp vô cơ và hữu cơ.

4.1 Nước thải công nghiệp vô cơ

Nước thải công nghiệp vô cơ được sản xuất chủ yếu trong ngành công nghiệp than và thép, trong ngành công nghiệp khoáng sản phi kim loại, và trong các doanh nghiệp thương mại và các ngành công nghiệp xử lý bề mặt kim loại (công trình luyện sắt và nhà máy mạ điện). Nước thải này chứa một tỷ lệ lớn các chất lơ lửng, có thể được loại bỏ bằng cách lắng cặn, thường cùng với quá trình keo tụ hóa học thông qua việc bổ sung muối sắt hoặc nhôm, chất keo tụ và một số loại polyme hữu cơ.

Việc thanh lọc các khí thải ấm và đầy bụi từ lò cao, bộ chuyển đổi, lò nung cốc, nhà máy đốt rác và bùn, và các công trình nhôm dẫn đến nước thải có chứa các chất vô cơ và khoáng chất ở dạng hòa tan và không hòa tan.

Quá trình làm mát trước và sau đó làm sạch khí lò cao cần tới 20 m 3 nước cho mỗi tấn gang. Trên đường đi vào bộ làm mát khí, nước sẽ hấp thụ các hạt quặng, sắt và than cốc mịn, không dễ lắng. Các chất khí hòa tan trong đó, đặc biệt là khí cacbonic và các hợp chất của kim loại kiềm và kiềm thổ, nếu chúng tan trong nước hoặc nếu chúng bị hòa tan ra khỏi các chất rắn bởi các chất khí rửa ra cùng với chúng.

Trong quá trình tách than khỏi đá chết, phương tiện vận chuyển và tách thông thường là nước, sau đó chứa một lượng lớn than và các hạt đá và được gọi là nước rửa than. Nước rửa than được tái chế sau khi loại bỏ than và đá thông qua quá trình tuyển nổi và lắng.

Nước thải khác từ các nhà máy cán có chứa dầu khoáng và yêu cầu lắp đặt thêm, chẳng hạn như ván tạo váng và thiết bị tách dầu, để giữ và loại bỏ dầu khoáng. Các cặn dầu đã được nhũ tương hóa còn lại trong nước cũng cần đến quá trình keo tụ hóa học.

Trong nhiều trường hợp, nước thải sinh ra ngoài các chất rắn và dầu, còn chứa các chất hòa tan vô cùng nguy hại. Chúng bao gồm nước thải rửa khí lò cao có chứa xyanua, chất thải từ ngành công nghiệp chế biến kim loại có chứa axit hoặc dung dịch kiềm (chủ yếu chứa kim loại màu và thường là xyanua hoặc cromat), nước thải từ các công trình eloxal và từ quá trình lọc khí thải của các công trình nhôm , trong cả hai trường hợp đều chứa florua. Các nhà máy sản xuất khoáng phi kim loại và nhà máy chế biến kim loại có quy mô vừa và nhỏ có vị trí phù hợp để họ xả nước thải vào hệ thống nước thải đô thị và phải xử lý hoặc làm sạch nước thải trước khi xả theo quy định của địa phương.

4,2 Nước thải công nghiệp hữu cơ

Nước thải công nghiệp hữu cơ chứa dòng chất thải công nghiệp hữu cơ từ các ngành công nghiệp hóa chất và các công trình hóa chất quy mô lớn, chủ yếu sử dụng các chất hữu cơ cho các phản ứng hóa học.

Nước thải đầu ra chứa các chất hữu cơ có nguồn gốc và đặc tính khác nhau. Chúng chỉ có thể được loại bỏ bằng cách xử lý sơ bộ đặc biệt đối với nước thải, sau đó là xử lý sinh học. Hầu hết nước thải khu công nghiệp hữu cơ được sản xuất bởi các ngành công nghiệp và nhà máy sau:

– Các nhà máy sản xuất dược phẩm, mỹ phẩm, thuốc nhuộm hữu cơ, keo và chất kết dính, xà phòng, chất tẩy rửa tổng hợp, thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ;

– Nhà máy thuộc da và nhà máy da;

– Các nhà máy dệt;

– Nhà máy sản xuất giấy và xenlulo;

– Các nhà máy của ngành lọc dầu;

– Nhà máy bia và các nhà máy lên men;

– Công nghiệp gia công kim loại.

– Nhà máy chăn nuôi, giết mổ

Ví dụ, một số loại nước thải đặc biệt được sản xuất bởi các ngành công nghiệp nêu trên được giới thiệu ngắn gọn như sau.

 Nước thải sản xuất từ ​​ngành công nghiệp dược phẩm.

Chất lượng của các chất thải từ quá trình sản xuất dược phẩm rất khác nhau, do sự đa dạng của các nguyên liệu thô cơ bản, quy trình làm việc và các sản phẩm thải bỏ. Đó là một đặc điểm của ngành dược phẩm là rất nhiều sản phẩm cũng như các sản phẩm trung gian được sản xuất tại cùng một nhà máy. Do đó, các loại nước thải khác nhau với chất lượng khác nhau chảy từ các khu vực sản xuất khác nhau.

Đối với các ngành công nghiệp hóa chất lớn, người ta cũng thường sản xuất các sản phẩm dược phẩm cùng với các sản phẩm hóa chất khác. Đôi khi chất thải bao gồm cặn chiết xuất của dung môi tự nhiên và tổng hợp, dung dịch dinh dưỡng đã qua sử dụng, các chất độc hại cụ thể, và nhiều chất hữu cơ khác.

Nước thải sản xuất của ngành dược phẩm có chất lượng xử lý nước thải rất xấu. Thông thường nồng độ COD vào khoảng 5000 – 15000 mg / L, nồng độ BOD 5 tương đối thấp và tỷ lệ BOD 5 / COD thấp hơn 30% có nghĩa là nước thải có khả năng phân hủy sinh học kém. Nước thải như vậy có màu xấu và giá trị pH cao (hoặc thấp), và nó cần một phương pháp tiền xử lý mạnh, sau đó là quá trình xử lý sinh học với thời gian phản ứng lâu dài.

Nước thải sinh hoạt tại các khu công nghiệp.

Nguồn nước thải sinh hoạt chủ yếu từ các hoạt động của công nhân viên làm việc trong khu công nghiệp. Đặc điểm của nước thải này đó là chứa nhiều chất hữu cơ, cặn bã, vi trùng, vi khuẩn,…

Nước thải sinh hoạt chứa hàm lượng các chất ô nhiễm cao, gây tác động xấu đến nguồn nước mặt và nước ngầm của khu vực xung quanh, chẳng hạn như:

– Hàm lượng chất hữu cơ lớn xả ra môi trường làm giảm lượng oxy trong nước, nguy hại đến các loài thủy sinh, đe dọa sức khỏe con người nếu sử dụng để nấu nướng, tắm rửa.

– Hàm lượng N, P trong nước thải cao có thể gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa đất đai, tạo điều kiện cho tảo biển phát triển, ảnh hưởng đến mùa màng, chất lượng sống của người dân.

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

Theo QCVN 40: 2011 / BTNMT hiện hành, giá trị tối đa cho phép của BOD, COD, TSS được quy định theo tổng lưu lượng thải. khối lượng như sau:

Không	Chất ô nhiễm	Đơn vị	Tổng lượng xả ≤ 5000 m3 mỗi ngày			Tổng lượng xả > 5000 m3 mỗi ngày
			MỘT	NS	NS	MỘT	NS	NS
1	BOD 5 (20 ºC)	mg / L	40	80	120	30	60	80
2	COD	mg / L	50	90	130	40	70	90
3	TSS	mg / L	40	80	120	30	60	80

Giá trị tối đa cho phép đối với các chất ô nhiễm khác (63 chất) được quy định trong Bảng 2 của dự thảo này.

5 các giải pháp xử lý nước thải công nghiệp phổ biến hiện nay

Mỗi một loại nước thải khác nhau phải có phương pháp xử lý nước thải khác nhau tùy theo nồng độ, tỉ lệ, tính chất của các hóa chất ô nhiễm có trong nước thải.

Phương pháp hóa học:

Giải pháp hóa học được sử dụng nhiều trong quá trình cần loại bỏ các tạp chất và hóa chất độc hại tồn tại trong phần lớn các loại nước thải công nghiệp vì nó có ưu điểm là có hiệu quả nhanh chóng, dể dàng sử dụng, dể vận hành, dể quản lý nhưng có nhược đểm rất rõ ràng là giá thành cao và có thể sinh ra chất gây ô nhiễm thứ cấp trong quá trình xử lý.

Giải pháp này thường được dùng để xử lý nước thải trong các nhà máy xi mạ kẽm, mạ crom (kim loại nặng), nhà máy dệt nhuộm, nhà máy sản xuất mực in và đặc biệt xử lý amoni trong nước thải công nghiệp, ngoài ra những loại nước thải có chứa nhiều tạp chất, nồng độ axit cao, chất bẩn cũng dùng phương pháp hóa học để xử lý.

Có 2 phương án xử lý :

• Ôxi hóa khử: Những hóa chất độc hại có trong nước xả thải như Clo, Clorat canxi, bicromat Kali, oxy không khí, ozon, hypoclorit canxi, … sẽ có phản ứng ôxi hóa khử sau đó sẽ được chuyển hóa thành các hóa chất khác ít độc hại hơn rồi được tách ra khỏi nước thải.
• Trung hòa: Sử dụng các tác nhân trung hòa như kiềm, axit hoặc các vật liệu lọc axit để trung hòa và giảm mức độ ảnh hưởng đền môi trường xung quanh trước khi xả nước thải ra môi trường xung quanh.

Phương pháp sinh học (vi sinh xử lý nước thải công nghiệp)

Phương pháp này thích hợp dùng để xử lý chất amoni có trong nước thải công nghiệp, được dùng để xử lý nước thải công nghiệp cho các nhà mày chế biến café, sản xuất mì ăn liền, sản xuất sửa, bia. Nói tóm lại nước thải được sinh ra từ các nhà máy sản xuất công nghiệp có chứa thành phần chất hữu cơ thường sẽ sử dụng phương pháp xử lý nước thải dạng này.

Phương pháp sinh học sử dụng các loại vi sinh vật để khử các hợp chất hữu cơ độc hại có trong nước xả thải, các vi sinh vật (hiếu khí, kỵ khí) đó có sẳn trong nước xả hoặc được bỏ thêm vào trong quá trình xử lý.

Những hóa chất hữu cơ độc hại có trong nước xả thải có dạng keo, dạng dung dịch, huyền phù là nguồn thức ăn cho các loại vi sinh vật do vậy phương pháp này đặc biệt có hiệu quả tốt đối với các nguồn nước thải này.

Hiện nay có nhiều công nghệ xử lý nước thải áp dụng phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học tùy thuộc theo thành phần hóa chất có trong từng loại nước thải cũng như tiêu chuẩn ở đầu ra của nước thải mà ta lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp.

• Công nghệ xử lý nước thải bằng tảo hoặc bèo tây
• Công nghệ xử lý nước thải AAO
• Công nghệ xử lý nước thải Johkasou

Phương pháp cơ học

Các loại phương pháp dùng để loại bỏ những hóa chất có kích thước và tỉ trọng lớn có trong nước thải đều được gọi chung là phương pháp cơ học. Các công nghệ xử lý nước thải áp dụng phương pháp cơ học này có rất nhiều loại và được ứng dụng rất nhiều trong các ngành sản xuất công nghiệp khác nhau như sản xuất giấy, sản xuất sơn, xi mạ kẽm, xi mạ crom, và tất cả các ngành sản xuất khác có sản sinh ra nước thải chứa kim loại nặng.

Sơ đồ xử lý nước thải công nghiệp bằng phương pháp cơ học:

• Để phân tách, loại bỏ những hợp chất lơ lửng có trong nước thải công nghiệp thì ta dùng bễ lắng
• Để lọc lại các tạp chất rắn, không thể hòa tan được và có kích thước lớn như rác trong nước thải thì dùng lưới lọc hay song chắn rác.
• Muốn tách những chất cặn nhẹ hơn nước như mỡ, dầu, … thì dùng bể tách mỡ, bể thu dầu.
• Nếu muốn lọc tách chất thải khỏi những chất huyền phù, phân tán nhỏ thì nên lọc qua lớp vật liệu lọc chuyên biệt, lưới lọc hoặc vải lọc.

Giải pháp Xử lý nước thải công nghiệp bằng phương pháp cơ học

Phương pháp hóa lý

Về cơ bản, xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý là áp dụng các quá trình vật lý và hóa học có tác dụng lược bỏ bớt các hóa chất gây ô nhiễm trong nước thải

Đối với các hóa chất có hại với môi trường mà không thể lược bỏ ra khỏi nước xả thải công nghiệp bằng cách sử dụng bằng bể lắng thì chúng ta thường áp dụng các quá trình vật lý và hóa học để xử lý.

Các công nghệ thường được áp dụng là

• Công nghệ keo tụ tạo bông: thường được dùng để xử lý nước thải cho các nhà máy sản xuất mực in, sơn, dệt nhuộm, .. vì công nghệ này có khả năng khử cặn lơ lửng và màu rất tốt. Công nghệ này cũng thường được sử dụng để lọc cho nước thải nhiễm dầu mỡ hoặc chứa kim loại nặng.
• Công nghệ trích ly pha lỏng: thường được sử dụng cho các loại nước thải công nghiệp có chứa các ion kim loại, axit hữu cơ, phenon. Chi phí sử dụng công nghệ này khá đắt nên chỉ thường áp dụng với các trường hợp mà tỉ lệ chất bẩn đạt mức từ 3 đến 4g / 1l.

Phương pháp điện hóa

Phương pháp này sử dụng 2 dạng năng lượng là hóa học và điện để lược bỏ một cách triệt để các hóa chất độc hại với môi trường có trong nước thải công nghiệp. Phương pháp này dù có hiệu quả cao nhưng muốn áp dụng cần có sự hiểu biết nhiều về mặt công nghệ kỹ thuật và cách thức vận hành.

Phương pháp điện hóa có các công nghệ thường được áp dụng

• Công nghệ keo tu điện hóa: Thường được sử dụng để xử lý nước thải công nghiệp phát sinh từ các nhà máy sản xuất giấy, dệt nhuộm, mực in vì công nghệ này dể dàng lược bỏ các chất thải màu hữu cơ khó phân hủy.
• Công nghệ Oxy hóa điện hóa: được sử dụng để oxy hóa các hợp chất hữu cơ độc hại thành nước và CO2. Công nghệ này cũng thường được dùng chung với các anot (PbO2, SnO2,…)

6 công nghệ xử lý nước thải công nghiệp tốt nhất hiện nay

Tùy theo tính chất của nước thải cũng như nhu cầu của chủ đầu tư sẽ được áp dụng công nghệ xử lý nước thải công nghiệp khác nhau. Hãy cùng tìm hiểu một số công nghệ xử lý nước thải công nghiệp phổ biến hiện nay.

6.1 Công nghệ xử lý nước thải công nghiệp AO

Công nghệ xử lý nước thải khu công nghiệp AO còn được gọi là công nghệ sinh học yếm khí – thiếu khí – hiếu khí. Công nghệ này ứng dụng 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 AO

– Quá trình xử lý: 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 mà có thể sử dụng 1, 2 hoặc cả 3 bước xử lý.

Ưu điểm của công nghệ xử lý nước thải AO

– Đây là công nghệ xử lý nước thải truyền thống, phổ biến, dễ vận hành và có thể tự động hóa.

– Xử lý hiệu quả BOD, COD, nitơ và phốt pho.

– Hạn chế bùn thải, xử lý được nước thải có tải lượng ô nhiễm hữu cơ cao.

Công nghệ xử lý nước thải công nghiệp AO

Nhược điểm của công nghệ AO

– Vì sử dụng các vi sinh vật sống cho việc xử lý nguồn nước thải nên rất nhạy cảm với nhiệt độ, pH, SS, kim loại nặng và các chất độc khác. Khiến cho việc xử lý chưa được triệt để hoàn toàn.

– Ngoài ra, diện tích xây dựng cơ sở hạ tầng để áp dụng công nghệ này cũng được đánh giá là khá lớn.

Áp dụng

Công nghệ xử lý AO thường được ứng dụng cho nguồn nước thải có chứa hàm lượng nitơ cao, BOD và COD ở mức trung bình. Sử dụng được cho các công trình có công suất từ nhỏ đến lớn.

6.2 Công nghệ xử lý nước thải hóa lý

Công nghệ xử lý nước thải hóa lý dựa vào các phản ứng hóa học và quá trình lý hóa diễn ra giữa chất ô nhiễm với hóa chất cho thêm vào. Các phản ứng diễn ra trong quá trình này bao gồm oxy hóa khử, tạo chất kết tủa và phân hủy chất độc hại. Các phương pháp hóa học là oxy hóa, trung hòa và keo tụ.

Đặc điểm của công nghệ xử lý nước thải hóa lý

Trong công nghệ hóa lý, nước thải sẽ lần lượt được đi qua các bể chứa để xử lý từng phần như bể keo tụ, bể lắng và bể tuyển nổi.

– Bể keo tụ, tạo bông: Nước thải lần lượt được cho phản ứng cùng hóa chất keo tụ và tạo bông với nồng độ, liều lượng thích hợp. Phản ứng này có tác dụng làm mất tính ổn định của các hạt keo trong nước thải, khiến chúng kết tụ lại và tạo thành bông cặn lớn.

– Bể lắng: Các bông cặn được tách ra khỏi nước thông qua bể lắng theo nguyên lý lắng trọng lực. Bùn lắng trong hố được bơm về hệ thống xử lý bùn, nước còn lại sẽ đi đến bể xử lý tiếp theo.

– Bể tuyển nổi: Nước thải được chuyển về bể này để tách và loại bỏ chất rắn hòa tan. Lúc này, các hạt bùn nặng sẽ lắng xuống đáy và chảy về bể chứa bùn.

Ưu điểm của công nghệ xử lý nước thải công nghiệp hóa lý

– Áp dụng công nghệ này, một lượng lớn các chất rắn lơ lửng sẽ được loại bỏ cùng với nitơ, phốt pho, kim loại nặng và vi sinh vật.

– Đặc biệt, công nghệ hóa lý còn có thể xử lý các chất ô nhiễm dạng keo kích thước nhỏ có trong nước thải.

Nhược điểm

– Nhiều hóa chất và cặn bã được tách ra khỏi nước đồng nghĩa với lượng bùn lắng xuống cần được xử lý nhiều hơn. Đồng thời cũng tiêu tốn khá nhiều hóa chất.

Áp dụng công nghệ xử lý hóa lý vào các trường hợp

– Trước hoặc sau khi xử lý sinh học.

– Nước thải công nghiệp có chứa nhiều chất ô nhiễm vô cơ, chất trơ mà quá trình xử lý sinh học không làm được.

– Áp dụng được cho các hệ thống có công suất từ nhỏ đến lớn.

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

Đây là công nghệ sử dụng vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ bằng việc bổ sung giá thể di động.

Ưu điểm

Diện tích xây dựng và thời gian lưu nước ít hơn so với công nghệ xử lý AO truyền thống.

Nhược điểm

Nhược điểm lớn nhất của công nghệ này đó là phát sinh nhiều chi phí giá thể và bảo trì thường xuyên.

Áp dụng

Thường được ứng dụng cho các loại nước thải có chứa chất ô nhiễm hữu cơ có thể phân hủy sinh học.

Xem chi tiết: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải.

6.4 Công nghệ xử lý sinh học màng MBR Việt Nam

Công nghệ xử lý sinh học màng MBR Việt Nam ứng dụng công nghệ vi sinh nước thải dựa trên việc kết hợp bể lắng bùn hoạt tính lơ lửng Aerotank và màng MBR.

Theo đó, trong bể Aerotank khí sẽ được cấp liên tục để giúp vi sinh vật duy trì sự sống, tăng trưởng và xử lý các chất hữu cơ. Bùn và các chất hữu cơ sản sinh trong quá trình này sẽ được giữ lại thông qua cơ chế bể lắng và màng sinh học.

Ưu điểm

– Ứng dụng vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ và bổ sung màng lọc vật lý.

– Chất lượng nước đầu ra được đánh giá tốt hơn hẳn so với các công nghệ khác, hầu như đáp ứng được tiêu chuẩn khắt khe nhờ vào hiệu suất khử chất rắn lơ lửng và vi sinh cấp độ cao.

– Nước sau khi xử lý có thể được tái sử dụng.

– Hệ thống được thiết kế dưới dạng module hiệu quả, giảm thiểu nguy cơ tắc nghẽn.

– Thân màng được phủ một lớp polymer nên có thể hạn chế hư hỏng khi dùng chlorine tẩy rửa.

– Tiết kiệm chi phí xây dựng, điện năng, bùn dư tạo ra cũng rất ít.

– Quá trình bảo trì, bảo dưỡng thuận tiện, dễ dàng.

Áp dụng công nghệ xử lý nước thải sinh học màng MBR Việt Nam

– Ứng dụng trong việc xử lý nước thải sinh hoạt, đô thị và công nghiệp ở một số nhóm ngành.

– Chất lượng nước có thể được cải thiện sau quá trình xử lý.

– Lắp đặt tại các công trình diện tích nhỏ gọn, công suất trung bình và lớn, có nhu cầu tái sử dụng nước thải.

6.5 Công nghệ xử lý sinh học theo mẻ SBR/ ASBR

Đây là công nghệ xử lý nước thải ứng dụng vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ, toàn bộ quá trình chỉ xảy ra trong 1 bể. Đồng thời, nước thải được xử lý theo mẻ.

Ưu điểm

– Công nghệ này được hoạt động dựa trên hệ thống vận hành tự động.

– Giảm thiểu các thiết bị phải sử dụng trong bể lắng và không cần tuần hoàn bùn.

Nhược điểm

– Công nghệ cần có bể hở nên không phù hợp với các công trình yêu cầu làm chìm toàn bộ.

– Yêu cầu mức tự động hóa cao nên khi có sự cố xảy ra sẽ gây khó khăn trong việc vận hành thủ công.

Áp dụng công nghệ xử lý nước thải công nghiệp SBR/ ASBR

– Áp dụng trong các công trình xử lý nước thải sinh hoạt, đô thị và khu công nghiệp có quy mô lớn.

Công nghệ xử lý nước thải công nghiệp SBR/ ASBR

7.Quy trình xử lý nước thải công nghiệp

Bởi vì nước thải công nghiệp có nhiều chất gây ô nhiễm, các quy trình cần thiết để xử lý nước thải cũng rất đa dạng. Tuy nhiên, các bước xử lý nước thải cơ bản thường giống nhau.

Bước 1: Sàng lọc nước thải

Mục đích chính của việc sàng lọc là loại bỏ các vật liệu rắn từ nước thải có thể gây hư hỏng cho các thiết bị xử lý khác, làm giảm hiệu suất của toàn hệ thống hoặc làm ô nhiễm đường nước.

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

Có hai loại làm sạch nước thải: sơ cấp và thứ cấp.

– Làm sạch sơ cấp: Loại bỏ chất rắn khỏi nước thải trước khi 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.

Quá trình tách chất rắn được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy xử lý nước và nước thải, rất quan trọng trong việc chuẩn bị nước uống, nước xử lý công nghiệp và trong quá trình xử lý sơ bộ nhiều loại nước thải.

Khi nước thải chứa một lượng hydrocacbon đáng kể, việc loại bỏ các chất gây ô nhiễm này trở thành một vấn đề. Dầu thường có tỷ trọng thấp hơn nước; do đó, nếu nó không được tạo nhũ, nó có thể được nổi trong một giai đoạn loại bỏ riêng biệt hoặc trong một bình lưỡng dụng cho phép lắng các chất rắn. Ví dụ, ngành công nghiệp lọc dầu sử dụng bể lắng hình chữ nhật với chất làm sạch bề mặt cho dầu và cào đáy cho chất rắn làm thiết bị tiêu chuẩn. Thiết kế này, được chỉ định bởi Viện Dầu mỏ Hoa Kỳ, được chỉ định làm bộ phân tách API.

Trong trường hợp chênh lệch tỷ trọng không đủ để tách dầu và chất rắn thấm dầu, có thể sử dụng phương pháp tuyển nổi không khí để tăng cường loại bỏ dầu. Trong phương pháp này, các bọt khí được gắn vào các hạt chất gây ô nhiễm, và do đó sự khác biệt về mật độ biểu kiến ​​giữa các hạt được tăng lên. Tuyển nổi  khí hòa tan (DAF) là một phương pháp đưa không khí vào một dòng bên hoặc dòng tái chế ở áp suất cao để tạo ra một dòng siêu bão hòa. Khi dòng này được đưa vào dòng thải, áp suất sẽ giảm xuống so với khí quyển, và không khí được giải phóng dưới dạng các bong bóng nhỏ. Những bong bóng này bám vào các chất gây ô nhiễm trong chất thải, làm giảm mật độ hiệu quả của chúng và hỗ trợ quá trình phân tách chúng.

Bước 3: Sục khí

Sục khí là một giai đoạn quan trọng trong quá trình bùn hoạt tính. Một số phương pháp sục khí được sử dụng:

– Sục khí tốc độ cao: Thực phẩm dư thừa được cung cấp, bằng cách tuần hoàn, cho quần thể sinh khối. Do đó, nước thải từ thiết kế này chứa mức nhu cầu oxy sinh hóa đáng kể, hoặc BOD (tức là, quá trình oxy hóa không được thực hiện để hoàn thành).

– Sục khí thông thường: Thiết kế bùn hoạt tính phổ biến nhất được sử dụng bởi các thành phố và ngành công nghiệp hoạt động trong giai đoạn nội sinh, nhằm tạo ra một lượng nước thải chấp nhận được về mức BOD và tổng chất rắn lơ lửng (TSS). Sục khí thông thường đại diện cho cách tiếp cận “giữa đường” vì chi phí vốn và chi phí vận hành của nó cao hơn so với quy trình tốc độ cao, nhưng thấp hơn so với các nhà máy sục khí mở rộng.

– Sục khí mở rộng: Các nhà máy sục khí mở rộng hoạt động trong giai đoạn nội sinh nhưng sử dụng thời gian oxy hóa dài hơn để giảm mức BOD trong nước thải. Điều này đòi hỏi vốn và chi phí vận hành cao hơn (tức là các lưu vực lớn hơn và nhiều không khí hơn). Cùng với BOD thấp hơn, sục khí kéo dài tạo ra nước thải có hàm lượng chất rắn lơ lửng tương đối cao khi vượt quá phạm vi lắng tự nhiên tối ưu.

– Sục khí từng bước / sục khí giảm dần: Trong một lưu vực dòng chảy cắm, phần đầu của lưu vực tiếp nhận chất thải ở dạng cô đặc nhất của nó. Do đó, sự trao đổi chất và nhu cầu oxy là lớn nhất tại thời điểm đó. Khi chất thải đi qua lưu vực, tốc độ hấp thụ oxy (tốc độ hô hấp) giảm, phản ánh giai đoạn oxy hóa tiến triển.

Bước 4: Lọc thứ cấp

Các hạt mịn lơ lửng trong nước bề mặt đẩy nhau vì hầu hết các bề mặt đều mang điện tích âm. Quá trình keo tụ và tạo bông được sử dụng ở đây.

Quá trình đông tụ có thể được thực hiện thông qua việc bổ sung các muối vô cơ của nhôm hoặc sắt. Các muối vô cơ này trung hòa điện tích trên các hạt gây đục nước thô, đồng thời thủy phân tạo thành các kết tủa không hòa tan, cuốn theo các hạt. Quá trình đông tụ cũng có thể bị ảnh hưởng bởi việc bổ sung các polyme hữu cơ hòa tan trong nước với nhiều vị trí ion hóa để trung hòa điện tích hạt.

Trong hầu hết các quy trình, sau đó sẽ thực hiện bước keo tụ. Quá trình keo tụ bắt đầu khi các hạt trung hòa hoặc bị cuốn vào nhau bắt đầu va chạm và hợp nhất để tạo thành các hạt lớn hơn. Quá trình này có thể xảy ra tự nhiên hoặc có thể được tăng cường bằng cách bổ sung chất trợ keo tụ polyme. Keo tụ, sự kết tụ của các hạt không ổn định thành các hạt lớn, có thể được tăng cường bằng cách bổ sung các polyme hữu cơ có trọng lượng phân tử cao, hòa tan trong nước. Các polyme này làm tăng kích thước floc bằng cách liên kết vị trí tích điện và bằng cầu nối phân tử.

Bước 5: Khử trùng

Nước thải từ một cơ sở công nghiệp có thể mang theo một loạt các chất gây ô nhiễm khác nhau – bao gồm BOD, nhu cầu oxy hóa học hoặc COD (lượng oxy có thể được tiêu thụ bởi các phản ứng trong một dung dịch được đo), màu sắc, phenol, xyanua, chất thải vệ sinh và một loạt các hóa chất phức tạp.

Ozone, kết hợp với tia cực tím (UV) và / hoặc các quá trình vật lý, hóa học hoặc sinh học khác, có khả năng xử lý các chất thải công nghiệp phức tạp do tính chất oxy hóa mạnh của nó. Kết hợp với tia cực tím áp suất trung bình, ozone thể hiện sức mạnh của quá trình oxy hóa nâng cao để giảm TOC, cũng như phá hủy các chất hữu cơ. Các ngành công nghiệp tiềm năng có thể hưởng lợi từ ozone và UV bao gồm dược phẩm, dệt may, ô tô, xưởng đúc, v.v.

Clo và các dẫn xuất của clo là một trong những hóa chất linh hoạt nhất được sử dụng trong xử lý nước và nước thải công nghiệp. Các chất oxy hóa mạnh này được sử dụng để:

– khử trùng

– kiểm soát vi sinh vật

– loại bỏ amoniac

– kiểm soát mùi vị

– giảm màu

– phá hủy chất hữu cơ

– oxy hóa hydro sunfua

– oxy hóa sắt và mangan

Bước 6: Loại bỏ chất rắn

Việc xử lý chất rắn do các nhà máy xử lý nước thải công nghiệp tạo ra phụ thuộc vào các quy định của chính phủ, vị trí địa lý và đặc tính bùn, cùng những điều khác. Các phương pháp xử lý cuối cùng bao gồm cải tạo, đốt rác, bón đất và chôn lấp.

Công nghệ xử lý nước thải công nghiệp hiện nay đang được tiến hành lắp đặt nhằm giảm thiểu tình trạng ô nhiễm môi trường so với trước đây. Bên cạnh đó, việc áp dụng các công nghệ xử lý nước thải cũng là một trong những tiêu chí đánh giá chất lượng của nhà máy, xí nghiệp. Hãy lắp đặt hệ thống xử lý nước thải ngay hôm nay bằng cách liên hệ đến GRE-IC qua số hotline: 0905491191 để được tư vấn cụ thể nhất!