Tìm hiểu về Hệ thống xử lý nước thải công nghiệp

Công nghiệp Việt Nam luôn đóng góp to lớn vào sự phát triển của nền kinh tế chung của đất nước. Tuy nhiên với sự phát triển không ngừng của hệ thống sản xuất công nghiệp kéo theo hệ lụy về ô nhiễm nguồn nước, không khí, đất và sức khỏe con người. Vấn đề xây dựng hệ thống xử lý nước thải công nghiệp vẫn gặp nhiều bất cập và trở thành mối lo của toàn xã hội. Cùng Thiết bị đo THP khám phá quy trình chuẩn của hệ thống xử lý nước thải công nghiệp như thế nào?

Hệ thống xử lý nước thải công nghiệp là gì?

Hệ thống xử lý nước thải công nghiệp là một tổ hợp các công trình, thiết bị và quy trình công nghệ được thiết kế chuyên biệt để xử lý nguồn nước thải phát sinh từ các hoạt động sản xuất của nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp. Do đặc tính của mỗi ngành sản xuất (dệt may, thực phẩm, hóa chất…) là khác nhau, nên mỗi hệ thống sẽ được thiết kế riêng để loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm đặc thù như kim loại nặng, hóa chất độc hại, dầu mỡ và các hợp chất hữu cơ khó phân hủy.

Mục tiêu cốt lõi và bắt buộc của mọi hệ thống xử lý nước thải công nghiệp là đảm bảo chất lượng nước sau xử lý phải đạt các giới hạn nghiêm ngặt theo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia QCVN 40:2021/BTNMT trước khi xả ra môi trường, nhằm bảo vệ nguồn nước và tuân thủ pháp luật.

Nguồn gốc của nước thải công nghiệp từ đâu?

Nước thải công nghiệp được sinh ra trong quá trình hoạt động sản xuất công nghiệp. Nước thải công nghiệp rất đa dạng phụ thuộc vào các loại hình sản xuất, sản phẩm trong khu công nghiệp. Tuy nhiên sẽ bắt nguồn từ 2 loại chính:

Nước thải sinh hoạt: Nguồn nước này do hoạt động sinh hoạt cán bộ công nhân viên khu vực vệ sinh, nhà bếp, khu văn phòng thải ra. Trong nước thải thường có vi sinh vật, BOD, COD, vi khuẩn…

Nước thải từ các hoạt động sản xuất công nghiệp: Đặc trưng của nguồn nước thải này phụ thuộc vào nhà máy sản xuất và sản phẩm sản xuất trong khu công nghiệp. 

• Nước thải công nghiệp thực phẩm: BOD, chất rắn lơ lửng, hormone tăng trưởng, chất tạo màu, axit hoặc kiềm,…
• Nước thải nhà máy điện: thủy ngân, chì, Crom, selen, asen, cadimi, hoặc lưu huỳnh dạng khí, 
• Ngành công nghiệp thép: naphthalene, benzen, xyanua, amoniac, phenol, cresol, anthracene,…các chất ô nhiễm: dầu mỡ động vật, các hạt rắn, axit sunfuric, axit hydrochloric…
• Công nghiệp sản xuất giấy: TSS, BOD, chloroform, furan, dioxin, phenol, COD và các chất rắn lơ lửng…

Những ảnh hưởng của nước thải công nghiệp 

Nước thải công nghiệp có nhiều ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người và môi trường nếu không được làm sạch.

Với môi trường: Nước thải thoát ra ngoài sông, kênh, ngòi sẽ làm chết hệ sinh thái sinh vật, động thực vật và làm thay đổi chất lượng nước. Các loài thủy sinh hấp thụ nước thải công nghiệp sẽ gây biến đổi gen, đe dọa đến đời sống sinh vật trong đất và ảnh hưởng đến mạch nước ngầm gây ô nhiễm nước ngầm.

Với sức khỏe con người: Nước thải công nghiệp có chứa nhiều chất độc hại, vi khuẩn, gây bệnh nếu sử dụng nước thải công nghiệp chưa qua xử lý sẽ gây bệnh đường tiêu hóa, bệnh ung thư, bệnh phổi…

Quy chuẩn kỹ thuật hệ thống xử lý nước thải công nghiệp

Hệ thống xử lý nước thải công nghiệp đi vào hoạt động cần đảm bảo đầy đủ các tiêu chí và yêu cầu của QCVN 40:2021/BTNMT. Theo đó các thành phần trong nước thải công nghiệp sau khi được xử lý, làm sạch phải đảm bảo các thông số sau:

Quy trình công nghệ hệ thống xử lý nước thải công nghiệp

Nước thải công nghiệp có nhiều thành phần chất ô nhiễm độc hại nên quy trình công nghệ của hệ thống xử lý nước thải công nghiệp cũng cần nhiều bước phức tạp. Cụ thể:

Bước 1: Lọc nước thải

Nước thải được đưa qua các song chắn hoặc lưới lọc để loại bỏ các tạp chất lớn như rác, gỗ, vải,…

Bước 2: Lọc sơ cấp tách chất rắn hữu cơ

Quy trình lọc sẽ là nước thải được đưa vào bể lắng, các hạt chất rắn lơ lửng sẽ lắng xuống đáy bể do trọng lực. Bùn lắng được thu gom và đưa đi xử lý tiếp.

Quá trình lọc chất rắn được ứng dụng phổ biến trong các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp. Khi nước thải chứa một lượng hydrocacbon việc loại bỏ chất gây ô nhiễm trở thành vấn đề được quan tâm. Bởi dầu thường có tỷ trọng thấp hơn nước, nó không tạo nhũ để thực hiện quá trình riêng biệt được. Vì thế sử dụng phương pháp lọc sơ cấp sẽ mang lại hiệu quả tốt hơn.

Bước 3: Sục khí 

Nước thải được bơm vào bể Aeroten, không khí được cung cấp liên tục từ đáy bể bằng các máy thổi khí. Vi sinh vật hiếu khí trong bể sẽ sử dụng oxy để phân hủy các chất hữu cơ.

• Sục khí tốc độ cao: Phương pháp nhằm cung cấp thực phẩm dư thừa bằng cách tuần hoàn cho quần thể sinh khối. Vì thế nhu cầu oxy sinh hóa tăng nhanh đáng kể nhằm hoàn thành quá trình xử lý nước thải.
• Sục khí thường: Thiết kế bùn hoạt tính sử dụng trong giai đoạn nội sinh tạo ra lượng nước thải chấp nhận về mức BOD và tổng mức chất rắn lơ lửng TSS theo tiêu chuẩn. Sục khí thường sẽ tối ưu chi phí xử lý, chi phí vận hành mà vẫn đảm bảo hiệu quả cao trong hệ thống xử lý nước thải công nghiệp.
• Sục khí mở rộng: Giai đoạn nội sinh sử dụng oxy hóa dài hơn nhằm giảm mức BOD trong nước thải. Điều này thường đòi hỏi vốn, chi phí vận hành cao hơn. Tuy nhiên sẽ làm giảm BOD thấp hơn và hàm lượng TSS thấp hơn theo TCVN yêu cầu.
• Sục khí từng bước giảm dần: Trong một lưu vực dòng chảy cắm phần đầu của lưu vực tiếp nhận nước thải thường cô đọng nhất và có nhiều tạp chất. Vì thế quá trình trao đổi luôn cần nhiều oxy lớn nhất. Khi chất thải đi qua khu vực này tốc độ oxy giảm dần tức là phản ánh giai đoạn oxy đang tăng cao.

Bước 4: Lọc thứ cấp

Nước thải sau xử lý sinh học được đưa vào bể lắng thứ cấp. Sinh khối vi sinh vật sẽ lắng xuống đáy bể, tạo thành bùn hoạt tính. Một phần bùn hoạt tính được tuần hoàn trở lại bể Aeroten để duy trì nồng độ vi sinh vật, phần còn lại được đưa đi xử lý bùn.

Bước 5: Khử trùng

Hệ thống xử lý nước thải công nghiệp có thể chứa nhiều nguồn nước thải công nghiệp khác nhau gồm BOD, COD, TSS, hóa chất, xyanua, chất thải sinh hoạt…Quy trình khử trùng được tiến hành theo các phương pháp sau:

• Khử trùng bằng clo: Clo được thêm vào nước thải để tiêu diệt vi khuẩn và các vi sinh vật gây bệnh khác.
• Khử trùng bằng tia UV: Nước thải được chiếu tia UV để tiêu diệt vi sinh vật.
• Khử trùng bằng ozone: Ozone được sục vào nước thải để tiêu diệt vi sinh vật.

Bước 6: Xử lý chất rắn

Việc xử lý chất rắn lẫn trong nguồn nước thải công nghiệp áp dụng phương pháp nào sẽ phụ thuộc vào đặc tính của nguồn nước thải. Các phương pháp xử lý cuối cùng xử lý chất rắn bao gồm đốt, sử dụng phân bón, chôn lấp…

>>> Xem thêm các bài viết khác:

• Áp lực nước là gì? Các yếu tố ảnh hưởng và cách khắc phục tăng, giảm áp lực nước
• Giải pháp giám sát nguồn nước (WMS) là gì? Lợi ích và các sản phẩm cần trong hệ thống

Các thành phần và thiết bị cốt lõi trong hệ thống xử lý nước thải công nghiệp

Một hệ thống xử lý nước thải công nghiệp hoàn chỉnh bao gồm nhiều thiết bị, được phân bổ vào 4 giai đoạn chính sau đây:

Giai đoạn 1: Xử lý cơ học (Tiền xử lý)

• Song chắn rác / Lưới lọc: Loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn như vải, gỗ, nhựa, rác thải…
• Lọc Y (Y-Strainer): Lắp đặt trên đường ống để lọc các cặn bẩn nhỏ hơn, bảo vệ các thiết bị nhạy cảm như máy bơm, van.
• Bể lắng: Tách các chất rắn lơ lửng nặng hơn nước (cát, sỏi…) bằng phương pháp trọng lực.
• Bể điều hòa: Điều hòa lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm, tránh gây sốc tải cho hệ thống xử lý sinh học.
• Thiết bị tuyển nổi (DAF): Chuyên dùng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng nhẹ và dầu mỡ bằng cách tạo ra các bọt khí siêu nhỏ để đưa chúng lên bề mặt.

Giai đoạn 2: Xử lý sinh học

• Bể sinh học: Là nơi cư trú của các vi sinh vật. Tùy công nghệ (bể bùn hoạt tính, bể MBBR, bể AAO), bể sẽ được thiết kế và vận hành khác nhau.
• Máy thổi khí & Hệ thống phân phối khí: Cung cấp oxy liên tục cho bể sinh học hiếu khí, duy trì sự sống và hoạt động của vi sinh vật.

Giai đoạn 3: Xử lý bùn và khử trùng

• Máy ép bùn: Giảm thể tích của bùn thải sau khi được tách ra, giúp việc lưu trữ và vận chuyển đi xử lý dễ dàng hơn.
• Bể khử trùng: Sử dụng hóa chất (Clo) hoặc tia cực tím (UV) để tiêujet toàn bộ vi khuẩn, mầm bệnh còn sót lại trong nước trước khi xả thải.

Giai đoạn 4: Giám sát và điều khiển

• Đồng hồ đo nước thải: Là thiết bị bắt buộc, được lắp đặt ở đầu vào và đầu ra để giám sát chính xác lưu lượng. Dữ liệu này vừa giúp tối ưu hóa chi phí vận hành, vừa là cơ sở để tuân thủ quy định môi trường theo QCVN 40:2021/BTNMT và phát hiện sớm các sự cố.
• Các cảm biến khác: Cảm biến pH, DO (oxy hòa tan), COD… để theo dõi chất lượng nước trong suốt quá trình xử lý.

Hiện nay hệ thống xử lý nước thải công nghiệp được lắp đặt và sử dụng rộng rãi khắp các tỉnh thành Việt Nam nhằm giảm thiểu tình trạng ô nhiễm môi trường. Bên cạnh đó việc áp dụng các công nghệ xử lý nước thải hiện đại cũng là 1 trong các tiêu chí đánh giá chất lượng nhà máy, xí nghiệp. Thiết bị đo THP chuyên cung cấp các thiết bị đo cho hệ thống xử lý nước công nghiệp, sẵn sàng tư vấn giải pháp và lắp đặt hệ thống cho khách hàng chu đáo, nhiệt tình nhất. Liên hệ Hotline để được hỗ trợ nhanh nhất nhé.