Quy trình xử lý nước thải công nghiệp diễn ra như thế nào?

I. Sơ lược về xử lý nước thải công nghiệp

1. Định nghĩa hệ thống xử lý nước thải công nghiệp

Đây là một hệ thống có sử dụng nhiều loại hóa chất và ứng dụng công nghệ khác nhau nhằm tạo ra một quy trình khép kín để giải quyết nước thải tại các nhà máy, doanh nghiệp, từ đó giúp ngăn chặn ô nhiễm, bảo vệ môi trường, hệ sinh thái và sức khỏe con người. Chúng giúp loại bỏ, phân hủy những thành phần gây ô nhiễm.

2. Các quá trình xử lý nước thải công nghiệp

• Quá trình sơ bộ trong xử lý nước thải khu công nghiệp: Các công trình chủ yếu hoạt động dựa trên lực cơ học và vật lý như song chắn rác, lưới chắn, bể lắng, bể điều hòa, lọc, tuyển nổi
• Quy trình bậc hai: gồm các quy trình xử lý bằng hóa chất cùng sinh học
• Công đoạn xử lý bậc ba: công đoạn này chủ yếu để khử những chất hóa học có tính độc hại hay khó có thể khử bằng công trình xử lý sinh học thông thường. Nó gồm có: bể lọc hấp thụ tầng than hoạt tính và bể lọc trao đổi ion, lọc qua màng thẩm thấu ngược hay lọc qua màng bán thấm bằng điện phân,…

3. Bùn thải ra từ quy trình xử lý nước thải công nghiệp

Bùn thải trong quá trình xử lý nước thải khu công nghiệp cần được tập trung các loại cặn để được xử lý bằng các biện pháp như giảm thể tích và khối lượng bằng máy ép bùn khung bản, làm khô hay đốt trước khi được đưa tới nơi chôn lấp nhằm đảm bảo an toàn cho môi trường.

Bảng xử lý nước thải đối với từng chỉ tiêu ô nhiễm

II. Các giải pháp trong xử lý nước thải công nghiệp ở nước ta hiện nay

1. Phương pháp hóa học

• Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến trong trường hợp cần loại bỏ những tạp chất và hóa chất độc hại tồn tại trong hầu hết các loại loại nước thải công nghiệp.
• Phương pháp cho hiệu quả nhanh chóng và dễ sử dụng cũng như vận hành, quản lý nhưng nó cũng có thể sinh ra chất gây ô nhiễm thứ cấp và có giá thành cao.
• Ứng dụng chủ yếu cho xử lý nước thải trong các nhà máy xi mạ kẽm, mạ crom hay nhà máy dệt nhuộm, sản xuất mực in, đặc biệt khi xử lý amoni trong nước thải công nghiệp
•  Có hai phương pháp xử lý là:

– Oxi hóa khử: các hóa chất độc hại có trong nước xả thải như clorat canxi, oxy không khí, bicromat kali, clo, ozon,… sẽ có phản ứng oxy hóa khử  sau đó chuyển hóa thành những loại hóa chất khác ít độc hại hơn, cuối cùng được tách ra khỏi nước thải.

– Dùng tác nhân trung hòa: sử dụng kiềm, axit hay những vật liệu lọc axit nhằm trung hòa và giảm mức độ ảnh hưởng tới môi trường xung quanh trước khi tiến hành xả thải ra ngoài môi trường.

2. Phương pháp sinh học

• Giải pháp thích hợp cho xử lý chất amoni có trong nước thải công nghiệp và được sử dụng đế xử lý nước thải công nghiệp cho các nhà máy chế biến cà phê hay sản xuất mì ăn liền, sữa, bia. Hay nói cách khác, nó dùng cho các loại nước thải phát sinh từ nhà máy sản xuất công nghiệp chứa thành phần chất hữu cơ
• Phương pháp này sử dụng các loại vi sinh vật để khử những hợp chất hữu cơ độc hại có trong nước thải, các vi sinh vật đó có thể có sẵn trong nước xả hoặc được cho thêm vào trong quá trình xử lý
• Một số công nghệ xử lý nước thải bằng vi sinh vật như: xử lý nước thải AAO, Johkasou, xử lý bằng tảo hay bèo tây,…

Ứng dụng vi sinh vật trong xử lý nước thải công nghiệp

3. Phương pháp cơ học

• Phương pháp cơ học được dùng để loại bỏ các hóa chất có kích thước và tỷ trọng lớn trong nước.
• Ứng dụng cho nhiều ngành sản xuất công nghiệp khác nhau như sản xuất sơn, giấy, xi mạ kẽm, xi mạ crom,…

4. Phương pháp hóa lý

Đây là phương pháp áp dụng các quá trình vật lý và hóa học để loại bỏ bớt các chất gây ô nhiễm trong nước thải khi không thể sử dụng bể lắng để lược bỏ chúng ra khỏi nước xả thải.

Các công nghệ thường áp dụng:

• Công nghệ keo tụ tạo bông: dùng chủ yếu cho xử lý nước thải tại các nhà máy sản xuất mực in, sơn hay sệt nhuộm,… nhờ vào khả năng khử cặn lơ lửng và màu rất tốt. Bên cạnh đó, nó còn áp dụng trong lọc nước thải nhiễm dầu mỡ hay chứa kim loại nặng.
• Công nghệ trích ly pha lỏng: thường dùng cho những loại nước thải công nghiệp có chứa các ion kim loại và axit hữu cơ, phenol. Do chi phí sử dụng công nghệ này khá đắt nên thường chỉ ứng dụng trong các trường hợp mà tỷ lệ chất bẩn đặt mức từ 3 đến 4 g/l

5. Phương pháp điện hóa

Ở giải pháp này, người ta sử dụng hai dạng năng lượng là hóa học và điện để loại bỏ một cách triệt để những hóa chất độc hại với môi trường có trong nước xả thải công nghiệp.

Công nghệ thường áp dụng:

• Công nghệ keo tụ điện hóa: sử dụng chủ yếu trong xử lý nước thải công nghiệp phát sinh từ các nhà máy dệt nhuộm, sản xuất giấy, mực in với đặc trưng dễ dàng loại bỏ được những chất thải màu hữu cơ khó phân hủy.
• Công nghệ oxy hóa điện hóa: áp dụng cho oxy hóa những hợp chất hữu cơ độc hại thành nước cùng CO2. Ngoài ra, nó còn được sử dụng chung với các anot (SnO2, PbO2,…)

III. Chi tiết về quy trình xử lý nước thải khu công nghiệp

1. Sơ đồ về quy trình xử lý nước thải khu công nghiệp

Sơ đồ về một quy trình xử lý nước thải khu công nghiệp

2. Quy trình hoạt động xử lý nước thải khu công nghiệp

• Quá trình xử lý nước thải công nghiệp bắt đầu từ song chắn rác. Nước thải công nghiệp sẽ được thu về bể thu gom sau đó đi qua thiết bị cào tự động có công dụng giữ lại phần rác thô vào thùng chứa có trong bể thu gom.
• Bể thu gom: các máy bơm và đồng hồ đo lượng nước thải đầu vào được gắn tại đây. Bể được xây dựng trên mô hình âm bên dưới nhằm thu gom lượng nước thải từ nhà máy và bơm nước thải lên hệ thống xử lý nước thải. Đồng thời, quá trình lắng để lọc chất cặn cũng được diễn ra tại đây.
• Lọc rác tinh: trước khi đi lên hệ thống xử lý nước thải chính, nước thải còn qua bộ phận lọc rác tinh. Tại đây, có bố trí 2 máy bơm với nhiệm vụ giữ lại những phần tử rác với kích thước từ 0.75mm trở lên, sau đó nước thải mới đi tới bể tách dầu mỡ.
• Bể tách dầu mỡ: nhiệm vụ chính của bộ phận này là tác những phần tử dầu lẫn trong nước thải thông qua hệ thống máng gạt bên trên bề mặt nước thải. Các váng dầu mỡ này sẽ được thu gom lại và đưa đến bể chứa dầu, sau đó đưa tới các công ty xử lý và khử các thành phần độc hại.
• Bể điều hòa: nước thải sau khi ở bể tách dầu mỡ sẽ đi đển bể điều hòa. Bể được xây dựng và thiết kế âm bên dưới cạnh bể tách dầu. Với hệ thống hai máy khuấy trộn chìm liên tục hoạt động giúp điều hòa chất lượng nước thải và lưu lượng nguồn nước. Sau đó, nước thải được đưa qua bể SBR nhờ 2 bơm chìm
• Bể SBR: đây là một công nghệ trong xử lý nước thải khu công nghiệp bao gồm 5 giai đoạn: cấp nước – cấp nước – sục khí – sục khí – lắng chắt nước trong.
• Bể khử trùng: nước thải tại đây sẽ được khử trùng bằng cách trộn đều clorua vôi trước khi được xả thải ra ngoài môi trường.
• Bể chứa bùn: bùn từ các bể SBR được bơm hút qua bộ phận này. sau đó qua máy ép bùn bằng bơm bùn ở dạng nén trục vít cùng hàm lượng polymer được cung cấp thêm thì bùn sẽ chuyển sang dạng bánh bùn.

Quy trình trong xử lý nước thải công nghiệp

IV. Một số lưu ý trong quy trình xử lý nước thải công nghiệp

– Tùy thuộc vào đặc trưng nước thải công nghiệp khác nhau mà công nghệ được chọn trong hệ thống xử lý khác nhau. Khi nước thải gồm nhiều hóa chất tẩy rửa bề mặt, các chất bùn có khả năng nổi sau quá trình keo tụ thì cần sử dụng phương pháp tuyển nổi thay vì dùng bể lắng.

Sử dụng tuyến nổi thay cho bể lắng trong xử lý nước thải chứa nhiều hóa chất tẩy rửa

– Tùy theo từng ngành nghề sản xuất cùng tích chất của từng loại nước thải mà áp dụng những công đoạn xử lý bậc ba phía sau, cụ thể như:

+> Với ngành sơn

• Giai đoạn xử lý nước thải sơn phải được trải qua quá trình oxy hóa nâng cao do trong thành phần của chúng có chứa các chất ô nhiễm mạch vòng hoặc mạch lớn khó phân hủy. Quá trình này giúp phân cắt mạch và phân hủy hoàn toàn những chất ô nhiễm trong nước thải.

• Trong trường hợp muốn tiết kiệm về chi phí đầu tư, khi thực hiện thiết kế hệ thống xử lý nước thải phòng sơn có khả năng tuần hoàn lại toàn bộ lượng nước thải nhằm quay lại dập bụi sơn, do đó chỉ cần keo tụ – lắng – lọc là có thể đảm bảo lượng nước đủ cho việc tuần hoàn lại.

+> Trong nước thải chăn nuôi

• Công đoạn bậc 3 đối với ngành này là việc đưa hệ thống qua công đoạn xử lý sinh học sau khi đã thực hiện tách lớp bùn cặn ra khỏi nước thải.
• Nước thải chăn nuôi heo với đặc trưng sau khi được xử lý sơ bộ bằng bể Biogas có chứa rất nhiều các cặn lơ lửng cùng chất gây ô nhiễm thường có nồng độ rất cao gây sốc tải tại bể thiếu khí và hiếu khí phía sau. Vì vậy, khi thiết kế hệ thống xử lý cần bổ sung thêm bước xử lý lắng cặn và phân hủy tiếp bằng UASB nhằm giảm bớt lượng cặn cùng nồng độ các chất ô nhiễm, sau đó mới được đưa vào quá trình xử lý sinh học

• Có thể tiến hành bố trí thêm bãi lọc trồng cây nhằm ổn định tiêu chuẩn xả thải để có thể xử lý tiếp.

• Đối với nước thải có thành phần chứa các huyền phù hay chất rắn dạng hạt mịn

• Nước thải trong các ngành sản xuất gạch, gạch men hay nước thải mài kính,… sau khi qua quá trình keo tụ người ta sẽ cho chúng qua công đoạn lọc áp lực và hấp thụ bằng than hoạt tính để có thể xử lý một cách triệt để