Phương pháp xử lý nước thải xà phòng

Nước thải xà phòng là loại nước thải phát sinh từ các hoạt động giặt tẩy trong ngành công nghiệp và sinh hoạt hàng ngày, chứa nhiều chất hóa học như chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặt, các hạt cặn bẩn và các hợp chất hữu cơ khó phân hủy. Nếu không được xử lý đúng cách, nước thải xà phòng sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường nước, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe con người. Cùng ETM tìm hiểu phương phương xử lý nước thải xà phòng trong nội dung dưới đây!

Tổng quan về nước thải xà phòng

Nước thải xà phòng là loại nước thải bị ô nhiễm sau quá trình giặt tẩy, chứa các chất hóa học như xà phòng, enzyme tẩy, chất tẩy trắng, chất tạo bọt và các chất hoạt động bề mặt khác. Loại nước thải này thường có độ pH cao, màu sắc và độ đục, chứa các chất rắn như sợi vải, chất hữu cơ, dầu mỡ và thậm chí có thể chứa virus, mầm bệnh nếu phát sinh từ các khu vực đặc thù như bệnh viện.

Nước thải xà phòng chủ yếu phát sinh từ các hoạt động giặt tẩy trong sinh hoạt hàng ngày và trong ngành công nghiệp giặt là. Cụ thể:

• Trong ngành công nghiệp giặt là, nước thải xà phòng phát sinh do sử dụng các chất tẩy rửa chuyên dụng để loại bỏ bụi bẩn, mảng bám trên quần áo và vật dụng khác.
• Trong sinh hoạt gia đình và các cơ sở như công sở, trung tâm thương mại, khu vui chơi, nước thải xà phòng phát sinh từ việc tắm rửa, giặt quần áo, vệ sinh sàn nhà, nấu ăn... Đây là phần nước thải sinh hoạt gọi là nước thải xám, chứa nhiều hóa chất từ xà phòng và chất tẩy rửa.

Đặc tính của nước thải xà phòng

Nước thải xà phòng chứa thành phần chủ yếu là các chất hoạt động bề mặt (LAS), dầu mỡ, hợp chất hữu cơ, phốt pho và nitơ, phát sinh từ quá trình sản xuất, sinh hoạt hoặc công nghiệp tẩy rửa. Đặc trưng nổi bật của loại nước thải này là tính kiềm cao (pH 9–12) do sử dụng sodium hydroxide trong phản ứng xà phòng hóa.

Bên cạnh đó, hàm lượng COD và BOD ở mức cao, làm tăng nguy cơ phú dưỡng hóa nguồn nước tiếp nhận. Đồng thời, sự hiện diện của LAS tạo bọt bền vững, cản trở quá trình hòa tan oxy và ức chế hoạt động phân hủy sinh học. Ngoài ra, cấu trúc bền vững của các chất hoạt động bề mặt cùng khả năng tích tụ sinh học cũng khiến khiến việc xử lý triệt để nước thải xà phòng trở thành thách thức lớn về mặt kỹ thuật và môi trường.

Các phương pháp xử lý nước thải xà phòng

Hiện nay có 3 phương pháp phổ biến xử lý nước thải xà phòng, bao gồm:

Phương pháp vật lý

Quy trình xử lý vật lý tập trung loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn và chất rắn lơ lửng. Song chắn rác là bước đầu tiên, sử dụng hệ thống lưới thép hoặc thanh chắn để giữ lại rác thô như túi nilon, cành cây, hoặc mảnh vụn từ quá trình sản xuất. Kích thước khe lọc thường từ 10–50 mm, tùy vào đặc tính nước thải. Tiếp theo, bể lắng được áp dụng để tách cát, sạn và các hạt vô cơ có tỷ trọng lớn nhờ trọng lực, ngăn chặn tình trạng mài mòn thiết bị ở công đoạn sau.

Tuyển nổi (DAF) sử dụng hệ thống bơm khí áp lực cao để tạo bọt khí mịn, kết dính với dầu mỡ và chất rắn lơ lửng, đẩy chúng nổi lên bề mặt, sau đó được gạt bỏ bằng cơ cấu thu gom.

Phương pháp hóa học

Bổ sung axit (H₂SO₄ hoặc HCl) để trung hòa độ kiềm cao (pH 9–12), đưa pH về khoảng 6.5–8.5, tạo điều kiện tối ưu cho các quá trình xử lý tiếp theo. Keo tụ - tạo bông sử dụng chất keo tụ như phèn nhôm (Al₂(SO₄)₃) hoặc PAC (Polyaluminium Chloride) để trung hòa điện tích các hạt keo, kết dính thành bông cặn lớn, dễ lắng. Quá trình này giúp loại bỏ đến 70 - 90% chất rắn lơ lửng và một phần chất hữu cơ.

Ngoài ra, còn có phương pháp ít được ưa chuộng do chi phí cao, đó là sử dụng như Oxy hóa nâng cao (AOPs) áp dụng các tác nhân như ozone (O₃), hydrogen peroxide (H₂O₂) kết hợp tia UV để sinh ra gốc hydroxyl (*OH), phân hủy chất hữu cơ khó phân hủy sinh học (LAS, hợp chất mạch vòng) thành CO₂ và H₂O, đạt hiệu suất xử lý lên đến 85 - 95%.

Phương pháp sinh học

Công nghệ sinh học tận dụng hoạt động của vi sinh vật để phân hủy chất hữu cơ. Bể bùn hoạt tính duy trì quần thể vi sinh vật hiếu khí trong điều kiện sục khí liên tục, chuyển hóa BOD và COD thành sinh khối, CO₂ và nước. Hiệu suất xử lý đạt 80 - 90% BOD khi vận hành ổn định.  

Công nghệ màng sinh học (MBR) kết hợp bể sinh học với màng lọc sợi rỗng (kích thước lỗ 0.01 - 0.1 µm), vừa giữ lại vi sinh vật vừa loại bỏ chất rắn lơ lửng, giúp tăng tải trọng xử lý và giảm diện tích hệ thống. Chế phẩm vi sinh chuyên dụng được bổ sung để tăng mật độ vi khuẩn phân hủy LAS và dầu mỡ, đặc biệt các chủng Pseudomonas và Bacillus có khả năng đồng hóa chất hoạt động bề mặt, rút ngắn thời gian xử lý và nâng hiệu suất lên 20–30%.

Các phương pháp này thường được kết hợp trong hệ thống xử lý đa giai đoạn, đảm bảo nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT.

Quy trình xử lý nước thải xà phòng chi tiết

Thông thường các hệ thống xử lý nước thải xà phòng cần trải qua 4 bước sau:

Bước 1: Xử lý sơ bộ

Giai đoạn này tập trung loại bỏ các tạp chất thô và dầu mỡ, tránh gây tắc nghẽn hoặc hỏng hóc hệ thống xử lý phía sau. Nước thải đầu vào được đưa qua song chắn rác để giữ lại rác có kích thước lớn như vải vụn, nhựa, hoặc cặn bã từ quy trình sản xuất. Tiếp theo, bể tuyển nổi (DAF) hoặc bể lắng được sử dụng để tách dầu mỡ và chất rắn lơ lửng. Trong DAF, khí áp suất cao (thường là không khí) được hòa tan vào nước, tạo bọt khí mịn kết dính với dầu và nâng chúng lên bề mặt, sau đó gạt bỏ bằng thiết bị cơ học. Quá trình này loại bỏ 70–80% dầu mỡ và 50–60% chất rắn lơ lửng, giảm tải cho các công đoạn tiếp theo.

Bước 2: Xử lý hóa lý

Nước thải sau xử lý sơ bộ được chuyển sang giai đoạn hóa lý. Đầu tiên, trung hòa pH bằng axit sunfuric (H₂SO₄) hoặc hydrochloric (HCl) để giảm độ kiềm (pH 9–12) về mức trung tính (6.5–8.5), tạo điều kiện tối ưu cho phản ứng keo tụ. Tiếp theo, keo tụ-tạo bông được thực hiện bằng cách châm phèn nhôm (Al₂(SO₄)₃) hoặc PAC vào bể trộn, giúp trung hòa điện tích các hạt keo và kết dính thành bông cặn lớn. Hỗn hợp sau đó được đưa vào bể lắng, nơi bông cặn lắng xuống đáy nhờ trọng lực, loại bỏ 80–90% chất rắn lơ lửng và 30–50% COD. Bùn lắng được thu gom để xử lý riêng, trong khi nước tiếp tục sang giai đoạn sinh học.

Bước 3: Xử lý sinh học

Giai đoạn này tập trung phân hủy chất hữu cơ còn lại bằng vi sinh vật. Bể hiếu khí (Aerotank) được sử dụng phổ biến, vi khuẩn hiếu khí (như Nitrosomonas, Nitrobacter) oxy hóa chất hữu cơ thành CO₂ và H₂O nhờ sục khí liên tục. Quá trình này giảm 85–95% BOD và 70–80% COD. Với nước thải có tải trọng hữu cơ cao, bể kỵ khí (UASB) có thể được áp dụng: vi sinh vật kỵ khí phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện không oxi, sinh khí methane (CH₄) và giảm COD lên đến 60–80%. Tại đây, các chất hoạt động bề mặt (LAS) cũng được phân hủy một phần nhờ enzyme của vi khuẩn chuyên biệt.

Bước 4: Xử lý bậc ba

Đây là bước tinh chỉnh cuối cùng để đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải. Lọc qua than hoạt tính hấp phụ các hợp chất hữu cơ còn sót lại, kim loại nặng, và khử mùi. Màng lọc RO (Reverse Osmosis) được dùng để loại bỏ ion, vi sinh vật, và chất rắn hòa tan với hiệu suất >95%, phù hợp với yêu cầu tái sử dụng nước. Cuối cùng, khử trùng bằng Clo hoặc ozone tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh, đảm bảo nước đầu ra đạt QCVN 40:2011/BTNMT. Bùn sinh học từ bể lắng và bể UASB được xử lý qua máy ép bùn, sấy khô, và chôn lấp an toàn.

Lời kết

Nhìn chung, xử lý nước thải xà phòng không chỉ là yêu cầu bắt buộc để tuân thủ quy định pháp lý mà, còn là trách nhiệm của doanh nghiệp trong bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng. Để tối ưu hóa hiệu suất hệ thống và giảm thiểu chi phí vận hành, yếu tố then chốt nằm ở lựa chọn công nghệ phù hợp cùng đơn vị tư vấn chuyên nghiệp. Tổng thầu xử lý nước thải ETM – đơn vị hàng đầu trong lĩnh vực xử lý nước thải công nghiệp, xử lý khí thải công nghiệp – sở hữu đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm và công nghệ tiên tiến, sẵn sàng hỗ trợ doanh nghiệp tư vấn, thiết kế, vận hành, và nâng cấp hệ thống xử lý nước thải xà phòng tối ưu.

Hãy liên hệ ngay với ETM qua hotline 0923 392 868 để được tư vấn và nhận báo giá cạnh tranh trong thời gian sớm nhất