Xử lý nước thải công nghiệp và quản lý hệ thống xử lý nước thải

Xử lý nước thải công nghiệp là một ngành rất quan trọng trong việc kiểm soát ô nhiễm đặc biệt là ô nhiễm nguồn nước. Nước thải trong quá trình sản xuất công nghiệp thường chứa nhiều chất chất độc hại, do đó, cần thiết phải lựa chọn quy trình và hệ thống xử lý phù hợp. 

Trong bài viết này, hãy cùng Tuấn Hưng Phát Valve khám phá các công nghệ xử lý nước thải công nghiệp và vai trò của đồng hồ lưu lượng nước thải trong việc quản lý hệ thống.

Vì sao xử lý nước thải công nghiệp lại quan trọng?

Bên cạnh những đóng góp tích cực vào nền kinh tế của cả nước, quá trình sản xuất công nghiệp cũng để lại một số hệ lụy nghiêm trọng cho môi trường và sức khỏe con người. Xử lý nước thải công nghiệp là vấn đề còn nhiều bất cập và luôn là một trong những mối lo ngại của toàn xã hội.

Như đã nói, nước thải nói chung và nước thải công nghiệp nói riêng chứa rất nhiều chất độc, bùn đất, vi sinh vật gây bệnh cho con người. Lượng nước thải này nếu không qua xử lý mà xả thẳng ra môi trường sẽ gây hậu quả vô cùng nghiêm trọng tới môi trường nước, hệ sinh thái, thậm chí thiệt hại về kinh tế của một quốc gia. Cụ thể:

• Đối với môi trường: Nước thải công nghiệp khi xả ra sông ngòi, kênh rạch sẽ làm ô nhiễm nguồn nước, gây chết các loài thủy sinh như tôm, cá, và làm thay đổi chất lượng nước. Các loài động vật này nếu hấp thụ phải các chất độc hại trong nước thải có thể bị biến đổi gen, gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái. Nước thải thấm vào đất cũng gây hại cho các sinh vật sống trong đất và có thể gây ô nhiễm nguồn nước ngầm nếu ngấm vào mạch nước ngầm.
• Đối với sức khỏe con người: Nước thải công nghiệp chứa nhiều chất độc hại và vi khuẩn gây bệnh. Nếu con người sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm này mà chưa qua xử lý, các mầm bệnh sẽ dễ dàng xâm nhập vào cơ thể, gây ra các bệnh nguy hiểm như ung thư và bệnh phổi.

Nước thải công nghiệp là một vấn đề nghiêm trọng cần được quan tâm và xử lý đúng cách để bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.

Việc xả nước thải chưa qua xử lý ra môi trường còn là hành vi vi phạm pháp luật, Theo Bộ luật Hình sự 2015, có hiệu lực từ ngày 1/1/2018, “các hành vi xả thải gây nguy hại cho môi trường có thể bị phạt tiền đến 3 tỷ đồng hoặc phạt tù đến 7 năm”.

Quy trình xử lý nước thải công nghiệp

Quá trình xử lý nước thải công nghiệp bao gồm nhiều công đoạn khác nhau, được chia thành ba cấp độ chính:

Xử lý sơ bộ

Đây là giai đoạn đầu tiên của quá trình xử lý nước thải, sử dụng các phương pháp cơ học và vật lý để loại bỏ các chất rắn có kích thước lớn, cặn bẩn và các tạp chất khác. Các công trình thường được sử dụng trong giai đoạn này bao gồm:

• Song chắn rác và lưới chắn: Loại bỏ các vật rắn lớn như rác thải, cành cây, giấy, nhựa,…
• Bể lắng: Loại bỏ các chất rắn lơ lửng bằng cách cho nước thải chảy chậm để các chất rắn lắng xuống đáy bể.
• Bể điều hòa: Điều hòa lưu lượng và nồng độ của nước thải, giúp ổn định quá trình xử lý ở các giai đoạn tiếp theo.
• Lọc: Loại bỏ các chất rắn nhỏ hơn bằng cách cho nước thải đi qua một lớp vật liệu lọc.
• Tuyển nổi: Loại bỏ các chất rắn nhẹ, dầu mỡ bằng cách sử dụng bọt khí để đẩy chúng lên bề mặt nước.

Xử lý bậc hai

Giai đoạn này sử dụng các phương pháp hóa học và sinh học để loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan và các chất ô nhiễm khác. Các phương pháp thường được sử dụng bao gồm:

• Xử lý hóa học: Sử dụng các hóa chất để kết tủa, oxy hóa hoặc khử trùng các chất ô nhiễm.
• Xử lý sinh học: Sử dụng các vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải.

Xử lý bậc ba

Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình xử lý nước thải, nhằm loại bỏ các chất độc hại, kim loại nặng và các chất ô nhiễm khó phân hủy bằng các phương pháp sinh học thông thường. Các công đoạn xử lý bậc ba thường bao gồm:

• Bể lọc hấp thụ tầng than hoạt tính: Loại bỏ các chất hữu cơ độc hại bằng cách hấp thụ chúng vào than hoạt tính.
• Bể lọc trao đổi ion: Loại bỏ các ion kim loại nặng bằng cách trao đổi chúng với các ion khác.
• Lọc qua màng thẩm thấu ngược: Loại bỏ các chất rắn hòa tan, muối và các chất ô nhiễm khác bằng cách cho nước thải đi qua một màng bán thấm.
• Lọc qua màng bán thấm bằng điện phân: Kết hợp lọc màng và điện phân để loại bỏ các chất ô nhiễm.

Tùy thuộc vào tính chất và mức độ ô nhiễm của nước thải, có thể áp dụng một hoặc kết hợp nhiều phương pháp xử lý khác nhau để đạt được hiệu quả xử lý tối ưu.

Dưới đây là Sơ đồ về quy trình xử lý nước thải khu công nghiệp mà bạn có thể tham khảo: 

Các công nghệ xử lý nước thải công nghiệp

Tùy vào chất lượng nước thải đầu vào mà chúng ta sẽ chọn công nghệ xử lý phù hợp nhất. Một số phương pháp xử lý nước thải phổ biến hiện nay gồm có:

Phương pháp cơ học

Phương pháp cơ học là cách đơn giản nhất và thường là giai đoạn đầu trong quy trình xử lý nước thải. Phương pháp bao gồm các thiết bị như:

• Song chắn rác: Nhằm ngăn chặn các chất thải kích thước lớn trong nước trước khi đi vào các quá trình tiếp theo.
• Bể lắng: Sử dụng tính chất vật lý của nước để lắng cặn các tạp chất nhỏ hơn mà song chắn rác không loại bỏ được như bùn, đất, cát,…
• Bể tách mỡ: Dựa vào tính chất tự nổi để loại bỏ các chất nhẹ hơn nước. Các chất này sẽ nổi trên bề mặt nước và được lược bỏ. Phương pháp này thưởng ứng dụng cho nước thải ngành chế biến thực phẩm.
• Bể điều hòa: Giúp điều hòa và ổn định lưu lượng nước thải công nghiệp trước khi đi vào các giai đoạn tiếp theo.

Phương pháp sinh học

Xử lý sinh học là phương pháp sử dụng vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải. Có hai phương pháp chính đó là:

• Phương pháp hiếu khí: Sử dụng các vi khuẩn hiếu khí là các vi khuẩn hoạt động mạnh trong môi trường giàu oxy. Các hệ thống phổ biến bao gồm bể Aerotank và bể MBR (Membrane Bioreactor).
• Phương pháp kỵ khí: Ngược lại với hiếu khí thì phương pháp này sử dụng các vi khuẩn hoạt động mạnh trong môi trường không có oxy, thường ứng dụng cho nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao như nước thải ngành thực phẩm, ngành chăn nuôi…, phổ biến nhất là bể UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket).

Phương pháp hóa học

Đây là bước xử lý quan trọng trong quy trình xử lý nước thải công nghiệp. Phương pháp hóa học dùng để xử lý các kim loại nặng và các hợp chất mà các phương pháp khác không thể xử lý. Một số phương pháp chính gồm có:

• Phương pháp trung hòa

Mục đích của phương pháp này nhằm trung hòa độ pH của nước thải từ tính axit về trung tính (6,5 – 8,5). Với độ pH trung tính là điều kiện tốt cho các vi sinh vật hoạt động tốt.

Nguyên lý cơ bản của phương pháp trung hòa đó là các phản ứng xảy ra giữa axit và kiềm; giữa muối và axit hoặc kiềm.

• Phương pháp oxy hóa khử 

Phương pháp oxy hóa khử sử dụng các chất oxy hóa mạnh như Clo khí hoặc lỏng, Ca(ClO₃)₂, ClO₂, ClO⁻ (NaClO), Na, K₂Cr₂O₇, KMnO₄, oxy không khí,… để làm sạch nước thải. 

Các chất oxy hóa này sẽ phản ứng với các chất độc hại trong nước thải để loại bỏ hoặc chuyển các chất độc hại này thành các chất ít độc hại hơn.

• Phương pháp tạo kết tủa

Phương pháp này giúp loại bỏ các kim loại nặng trong nước thải như đồng, niken, magie,… bằng cách sử dụng 2 quá trình kết tủa là canxi cacbonat và hydroxit.

Các chất kết tủa sau đó sẽ được loại bỏ bằng phương pháp lắng cặn, tùy vào kim loại để điều chỉnh pH có trong nước thải sao cho phù hợp trước khi đi vào xử lý. 

• Phương pháp oxy hóa

Một số chất hóa học phổ biến thường dùng trong phương pháp này đó là HCLO, O3, CA(CIO), CI2, NACIO,… Ngoài ra, người ta còn sử dụng Cl vì có tính oxy hóa mạnh, được sử dụng để tách H2S, khí phenol, Hydrosunfit,… 

• Phương pháp ozone hóa 

Ozone có tính oxy hóa rất cao, nên rất dễ phản ứng với các tạp chất trong nước thải. Ozone thường dùng để khử mùi hôi, tẩy trắng, khử trùng cho nước thải công nghiệp. Sau quá trình ozone hóa, số lượng vi khuẩn sẽ bị tiêu diệt lên đến hơn 99%.

Xử lý bằng công nghệ tiên tiến

Vẫn dựa theo các phương pháp xử lý truyền thống như phương pháp vật lý, hóa học, sinh học. Tuy nhiên, sẽ có sự tham gia của các phương pháp công nghệ cao nhằm tối ưu hóa hệ thống xử lý nước thải.

Một số công nghệ đã và đang được áp dụng như công nghệ NANO, công nghệ bùn hoạt tính, công nghệ lọc màng,…

Vai trò của đồng hồ nước trong quản lý hệ thống xử lý nước thải

Đồng hồ nước không chỉ có chức năng đo lưu lượng nước thải vào và ra của hệ thống xử lý nước thải công nghiệp, mà còn giúp kiểm soát và tối ưu hóa quy trình xử lý nước thải. Một số lợi ích của đồng hồ nước bao gồm:

• Giám sát lưu lượng: Một hệ thống xử lý nước thải sẽ được thiết kế mức lưu lượng nước thải đầu vào và đầu ra nhất định. Sử dụng đồng hồ nước giúp kiểm soát và đảm bảo hệ thống vận hành đúng công suất thiết kế.

• Tối ưu hóa quy trình: Các số liệu thu thập được từ đồng hồ nước sẽ giúp các nhà quản lý đánh giá được sự hoạt động ổn định của hệ thống, từ đó giảm thiểu lãng phí và chi phí vận hành.

• Đảm bảo tuân thủ quy định: Việc giám sát liên tục thông qua đồng hồ nước giúp đảm bảo rằng nước thải được xử lý theo đúng quy định của pháp luật và các tiêu chuẩn môi trường.

• Phát hiện sớm sự cố: Đồng hồ nước có thể giúp phát hiện những bất thường trong lưu lượng nước thải, chẳng hạn như tắc nghẽn hoặc rò rỉ đường ống, từ đó giúp khắc phục sự cố nhanh chóng và giảm thiểu tối đa tổn thất của hệ thống.

Kết luận

Không thể chối cãi về tầm quan trọng của xử lý nước thải công nghiệp trong việc bảo vệ môi trường. Hiện nay với sự phát triển của công nghệ kỹ thuật, đồng hồ nước đang là thiết bị không thể thiếu đối với tất cả các hệ thống xử lý nước thải.

Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp xử lý nước thải công nghiệp hoặc cần tư vấn về việc lựa chọn và lắp đặt đồng hồ nước phù hợp, hãy liên hệ với Tuấn Hưng Phát Valve để được hỗ trợ chuyên nghiệp và hiệu quả.