Phương pháp xử lý nước thải công nghiệp quy mô lớn hiệu quả

Công nghiệp hóa, hiện đại hóa là việc áp dụng các công nghệ tiên tiến, khoa học kỹ thuật vào trong sản xuất nhằm tăng cao năng suất, giảm sức lao động, tạo ra nguồn lợi nhuận cao nhất có thể. Nhưng đi kèm với việc phát triển kinh tế thì vấn đề ô nhiễm môi trường do các nguồn rác thải, khí thải, nước thải công nghiệp ngày càng đáng báo động. 

Hãy cùng Activatedcarbon.vn tìm hiểu những phương pháp xử lý nước thải công nghiệp và giải quyết bài toán môi trường từ lâu vẫn chưa có lời giải qua bài viết dưới đây!

Phương pháp xử lý nước thải công nghiệp

1. Nước thải công nghiệp là gì?

Nước thải công nghiệp là nguồn nước thải ra môi trường từ những công ty, nhà máy, xí nghiệp,.. Thông thường, nước thải công nghiệp sẽ bao gồm nước được sinh ra trong quá trình sản xuất, nước thải sau khi tiến hành vệ sinh, tẩy rửa trang thiết bị hoặc nước thải từ những hoạt động sinh hoạt của công nhân, nhân viên trong nhà máy, xí nghiệp..

Nước thải công nghiệp có thể đến từ rất nhiều những nghành nghề khác nhau và rất đa dạng về thành phần. Do đó, để xử lý nước thải công nghiệp chúng ta cần phải có những công nghệ và biện pháp xử lý riêng cho từng loại nước thải thì mới đạt được hiệu quả tốt. 

​​​​2. Xử lý nước thải công nghiệp - Dệt nhuộm

Trong những năm gần đây sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp Dệt may đã góp một phần rất lớn vào sự phát triển kinh tế chung của cả nước. Ngành công nghiệp Dệt may không những đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước mà còn thu được một lượng ngoại tệ lớn nhờ xuất khẩu. Mặt khác ngành dệt may còn giải quyết việc làm cho một số lượng lớn lao động (2.5 triệu người). 

Song song với sự phát triển mạnh mẽ của ngành là vấn đề ô nhiễm môi trường phát sinh từ quá trình sản xuất. Hàng năm ngành Dệt may thải vào môi trường một lượng nước lớn nước thải với nồng độ ô nhiễm cao do nước thải chưa được xử lý hoặc đã xử lý nhưng chưa đạt quy chuẩn/tiêu chuẩn môi trường.

Xử lý nước thải dệt nhuộm bao gồm nhiều phương pháp khác nhau, mỗi phương pháp đạt một hiệu quả nhất định đối với một vài chất ô nhiễm tương ứng. Công nghệ xử lý nước thải được áp dụng nhằm loại bỏ các thành phần như nhiệt độ, độ màu, chất rắn lơ lửng (SS), COD, BOD5 và kim loại nặng. Và sau đây sẽ là  mô hình xử lý nước công nghiệp - dệt nhuộm.

Phương pháp xử lý nước thải công nghiệp

• SCRT (song chắn rác) có tác dụng làm cho nước thải từ bể tập trung chảy qua thiết bị tách rác thô tự động để loại bỏ những chất thải có kích thước lớn, các mảnh vụn thô, các xơ và các sợi chỉ mịn trước khi qua các công trình xử lý tiếp theo.

• Tháp giải nhiệt: một số công đoạn của quá trình sản xuất như nhuộm, giũ hồ, giặc tẩy thường nước thải có nhiệt độ cao, để đảm bảo hoạt động của hệ thống xử lý đặc biệt là công trình xử lý sinh học, nước thải có nhiệt độ cao được đưa qua tháp làm giải nhiệt để hạ nhiệt độ của nước thải xuống dưới 40oC trước khi vào bể điều hòa. 

• Bể điều hòa: do nồng độ các chất thải của nước thải không ổn định và thường dao động rất lớn vào các thời điểm sản xuất khác nhau nên bể điều hòa có tác dụng, điều hòa lưu lượng và đảm bảo nồng độ chất thải có trong nước thải luôn ổn định hoặc dao động ở mức độ chấp nhận khi đi vào hệ thống xử lý.

• Điều chỉnh pH: nước thải dệt nhuộm ở một số công đoạn thường có pH cao hoặc thấp, để đảm bảo cho quá trình keo tụ cũng như hoạt động của vi sinh vật tại bể sinh học hiếu khí, nước thải được điều chỉnh để đưa pH về giá trị khoảng 6,0- 8,5 bằng dung dịch NaOH hoặc H2SO4 trước khi qua công đoạn xử lý tiếp theo.

• Bể phản ứng - keo tụ - tuyển nổi: Tại bể phản ứng, nước thải được bổ sung dung dịch keo tụ Al2(SO4)3 và chất loại màu để keo tụ các chất bẩn có trong nước thải và loại màu nước thải. Nước thải sau khi thêm hóa chất keo tụ sẽ kết tụ các chất bẩn lại với nhau, đồng thời chất trợ keo tụ (polymer) được bổ sung nhằm tăng kích thước của bông cặn và tăng hiệu quả lắng. Bể tuyển nổi có tác dụng tách bông cặn khỏi nước thải.

• Bể bùn hoạt tính hiếu khí – bể lắng sinh học: Bể bùn hoạt tính hiếu khí sử dụng vi sinh vật hiếu khí (bùn hoạt tính lơ lửng) trong điều kiện giàu oxy (DO > 2 mg/L) nhằm loại bỏ chất hữu cơ và một phần độ màu của nước thải. Bể lắng có tác dụng tách bông bùn khỏi nước thải dưới tác dụng của trọng lực. 

• Bùn sau lắng được bơm đến bể nén bùn và một phần bùn hồi lưu bổ sung vi sinh vật cho bể bùn hoạt tính hiếu khí. Phần bùn dư được tách nước trước khi chuyển giao cho đơn vị vod chức năng xử lý. Nước thải sau khi qua bể lắng tự chảy sang bể trung gian.

• Bể trung gian, bể khử trùng: Nước trong khi lắng chảy sang bể khử trùng và được bổ sung dung dịch NaOCl nhằm loại bỏ vi sinh vật gây bệnh trước khi xả thải ra môi trường. Tại bể trung gian, một phần nước được bơm hồi lưu để pha trộn chất dinh dưỡng là H3PO4 và Urê nhằm bổ sung photpho và nitơ cho vi sinh vật tại bể sinh học hiếu khí dạng phun sương.

• Bể nén bùn nhằm mục đích cô đặc bùn sau khi lắng, tại đây diễn ra quá trình tách nước dưới tác dụng của trọng lực. Bùn sau đó được bơm từ bể nén bùn sang bể trộn bùn có bổ sung polymer. Sau cùng, hỗn hợp bùn được bơm sang máy ép bùn để tạo thành bùn dạng bánh.

3. Xử lý nước thải công nghiệp trong ngành chế biến thủy sản

Việt Nam là một trong 10 nước xuất khẩu thủy sản hàng đầu trên thế giới, ngành thủy sản hiện tại chiếm 4% GDP, 8% xuất khẩu và 9% lực lượng lao động (khoảng 3,4 triệu người) của cả nước. Nhóm hàng chủ đạo trong xuất khẩu thủy sản của Việt Nam là cá tra, cá basa, tôm và các động vật thân mềm như mực, bạch tuộc, nghêu, sò,… Trong vòng 20 năm qua ngành thủy sản luôn duy trì tốc độ tăng trưởng ấn tượng từ 10 - 20%.

Tuy nhiên, ngành Chế biến Thủy sản cũng là một trong những ngành gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường. Ảnh hưởng của ngành chế biến thủy sản đến môi trường có sự khác nhau đáng kể, không chỉ phụ thuộc vào loại hình chế biến, mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như quy mô sản xuất, sản phẩm, nguyên liệu đầu vào, mùa vụ, trình độ công nghệ sản xuất, trình độ tổ chức quản lý sản xuất…, trong đó yếu tố kỹ thuật, công nghệ và tổ chức quản lý sản xuất có ảnh hưởng quyết định đến vấn đề bảo vệ môi trường của từng doanh nghiệp. 

Qua nhiều lần kiểm tiến hành khảo sát và kiểm tra thì tổng cục môi trường đã đưa ra giải pháp xử lý nước thải công nghiệp - chế biến thủy sản rấtt phù hợp.

Xử lý nước thải công nghiệp - chế biến thủy sản

• Nước thải sẽ được dẫn qua song chắn rác (SCR) thô vào hố thu gom nước thải sau đó nước thải chảy sang bể điều hòa nhằm ổn định lưu lượng nước thải đầu vào.

• Trong bể điều hòa có lắp hệ thống sục khí để xáo trộn đều nhằm tránh hiện tượng lắng cặn trong bể. Sau đó nước thải được bơm đến SCR (song chắn rác mịn) để loại bỏ lượng chất thải rắn có kích thước nhỏ còn lại trước khi dẫn sang bể tách mỡ.

• Tại bể tách mỡ nước thải được tách các váng mỡ có trong nước nhằm tăng hiệu quả xử lý cho các đơn vị phía say cà tránh làm tắc đường ống trong hệ thống xử lý. Phần váng mỡ sau khi gạn lọc được vứt bỏ cùng với chất thải rắn đã lược bỏ sau khi qua SCR thô và mịn.

• Nước thải sau đó chảy qua bể trung gian nhằm ổn định dòng chảy trước khi qua bể tuyển nổi. Tại bể trung gian, nước thải được bơm bằng 2 bơm trục ngang lên bể keo tụ, đồng thời bổ sung hóa chất để  điều chỉnh độ pH và châm thêm chất keo tụ  PAC trên đường ống thông qua thiết bị phối trộn tĩnh.

• Nước thải từ bể keo tụ chảy sang bể tạo bông, trong bể này sử dụng thiết bị khuấy trộn cơ khí nhằm tăng hiệu quả của quá trình tạo bông.

• Sau quá trình này nước thải tự chảy sang bể tuyển nổi. Khí nén hòa tan được cung cấp nhằm tăng hiệu quả tuyển nổi các bông cặn có trọng lượng nhỏ và tiến hành thu váng nổi trên mặt bằng hệ thống cào di động.

• Nước trong sau quá trình tuyển nổi tự chảy sang hai bể bùn hoạt tính hiếu khí để tiếp tục xử lý các chất hữu cơ có trong nước thải. Tại đây khí oxy được cung cấp vào bể thông qua hai máy thổi khí làm việc luân phiên để vi sinh vật có thể hoạt động và phát triển sinh khối.

• Sau khi được xử lý tại bể bùn hoạt tính hiếu khí nước tự chảy vào bể lắng đứng thông qua ống dẫn nước thải vào ống trung tâm. Bể lắng có nhiệm vụ lắng bùn vi sinh đã sinh ra trong quá trình xử lý hiếu khí trong bể bùn hoạt tính hiếu khí bằng phương pháp trọng lực. Nước sau khi lắng tự chảy vào bể tiếp xúc. Tại đây dung dịch NaOCl được bơm định lượng vào để khử trùng nước, loại bỏ vi sinh vật gây bệnh trước khi xả ra môi trường.

• Phần bùn sau khi lắng được thanh gạt bùn tập trung vào ngăn chứa bùn, theo định kỳ bơm hút bùn bơm vào bể chứa bùn. Một phần bùn được bơm tuần hoàn trở về bể bùn hoạt tính hiếu khí để tiếp tục quy trình xử lý. Bể chứa bùn giữ lại lượng bùn từ bể lắng, bể tuyển nổi và một số cặn trong quá trình súc rửa bể. Tại bể chứa bùn xảy ra quá trình nén bùn và lượng nước sau khi lắng được đưa về bể điều hòa tiếp tục xử lý, phần bùn sau khi nén được xe hút bùn định kỳ hút vận chuyển đến bãi chôn lấp vệ sinh.

4. Xử lý nước thải công nghiệp - xi mạ

 Xử lý nước thải công nghiệp - xi mạ 

• Nước thải sẽ đi qua song chắn rác để loại bỏ các chất rắn có kích thước lớn để đảm bảo an toàn cho các thiết bị ở các công đoạn xử lý tiếp theo. Khi đã loại bỏ các chất rắn, nước thải mới chảy vào hầm tiếp nhận. Tiếp đó nước thải sẽ chảy qua bể điều hòa.

• Bể điều hòa có chức năng điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải trước khi qua các quá trình xử lý tiếp theo. Trong bể điều hòa có lắp đặt vị trí phân phối khí nhằm xáo trộn nước thải và ngăn ngừa hiện tượng phân hủy chất hữu cơ gây các mùi khó chịu.

• Bể phản ứng - keo tụ: Tại bể phản ứng, nước thải được bổ sung dung dịch keo tụ Al2(SO4)3 và chất loại màu để keo tụ các chất bẩn có trong nước thải và loại màu nước thải. Nước thải sau khi thêm hóa chất keo tụ sẽ kết tụ các chất bẩn lại với nhau, đồng thời chất trợ keo tụ (polymer) được bổ sung nhằm tăng kích thước của bông cặn và tăng hiệu quả lắng.

• Sau quá trình tạo bông, hỗn hợp nước và bông cặn tự chảy về bể lắng. Từ bể lắng nước sẽ chảy qua bể trung gian để chuẩn bị quá trình lọc áp lực. Quá trình lọc này sẽ tách bông cặn ra khỏi nước thải dưới tác dụng của trọng lực. Nước trong sẽ chảy ra ngoài còn bùn sẽ được bơm về bể chứa bùn và chờ người thu gom xử lý. Tại bể chứa bùn, không khí được cấp vào bể để tránh mùi hôi sinh ra do sự phân hủy của các chất hữu cơ.

5. Xử lý nước thải công nghiệp - mực in

Xử lý nước thải công nghiệp - mực in

• Nước thải sẽ chảy qua song chắn rác để loại bỏ các chất rắn có kích thước lớn rồi mới chảy vào hồ thu. Từ hồ thu nước được chảy đến bể điều hòa.

• Bể điều hòa có chức năng điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải trước khi qua các quá trình xử lý tiếp theo. Trong bể điều hòa có lắp đặt vị trí phân phối khí nhằm xáo trộn nước thải và ngăn ngừa hiện tượng phân hủy chất hữu cơ gây các mùi khó chịu.

• Nước thải từ bể điều hòa được bơm sang bể phản ứng. Tại bể phản ứng, nước thải được bổ sung dung dịch keo tụ Al2(SO4)3 và chất loại màu để keo tụ các chất bẩn có trong nước thải và loại màu nước thải. Nước thải sau khi thêm hóa chất keo tụ sẽ kết tụ các chất bẩn lại với nhau, đồng thời chất trợ keo tụ (polymer) được bổ sung nhằm tăng kích thước của bông cặn và tăng hiệu quả lắng. Hỗn hợp nước và bông cặn ở bể keo tụ tạo bông tự chảy sang bể lắng.

• Phần bùn sẽ được giữ ở dưới đáy bể lấng. Bùn này sẽ được bơm qua bể chứa bùn còn phần nước sẽ chảy sang bể trung gian để trộn chất dinh dưỡng là H3PO4 và Urê nhằm bổ sung photpho và nitơ cho vi sinh vật tại bể sinh học hiếu khí dạng phun sương.

• Sau đó được bơm qua để lọc áp lực để loại bỏ các hợp chất hữu cơ hòa tan, các nguyên tố dạng vết rồi chảy qua bể nano dạng khô để khử trùng diệt các vi sinh vật gây bệnh trước khi xả ra môi trường.

• Lượng bùn trong bể chứa sẽ được đưa vào máy ép bùn để ép loại bỏ nước và bùn sẽ trở thành dạng bánh để giảm khối tích bùn. Bùn khô sẽ được các cơ quan chức năng thu gom xử lý định kỳ.