Top 9 công nghệ xử lý nước thải khu công nghiệp hiệu quả nhất

Ngày đăng: 12/01/2024
Đăng bởi: Admin

Hiện nay, tình trạng ô nhiễm nước thải công nghiệp đã đạt đến mức độ đáng báo động, đặc biệt là tại các làng nghề, đô thị lớn, và khu vực xung quanh các cơ sở sản xuất. Nguyên nhân chủ yếu là do thiếu hụt hệ thống và biện pháp xử lý nước thải khu công nghiệp hiệu quả. Hãy cùng ETM tìm hiểu ngay top 9 công nghệ xử lý nước thải khu công nghiệp đang được áp dụng hiệu quả tại nước ta trong nội dung dưới đây!

  Phương pháp keo tụ tạo bông
  Phương pháp tuyển nổi
  Phương pháp hấp phụ
  Phương pháp trung hòa
  Phương pháp trao đổi ion
  Phương pháp sinh học kỵ khí
  Phương pháp sinh học thiếu khí
  Công nghệ Aerotank
  Công nghệ sinh học dạng mẻ SBR

Xử lý nước thải khu công nghiệp bằng phương pháp hóa lý

Hiện nay, công nghệ xử lý nước thải khu công nghiệp phổ biến nhất là hóa lý và vi sinh. Cụ thể:

Đối với nước thải công nghiệp chứa nồng độ kim loại (Fe, Zn, Pb, Cd...) cao, độ màu lớn, pH quá thấp hoặc quá cao, tồn tại các chất khó phân hủy sinh học, như trong các ngành sản xuất điện tử, luyện kim, xi mạ, sơn, sản xuất dược phẩm, sản xuất kim tiêm, và giặt ủi công nghiệp, quá trình xử lý đòi hỏi sự áp dụng các phương pháp và hóa chất phù hợp.

Các phương pháp xử lý nước thải khu công nghiệp cho trường hợp này bao gồm keo tụ, tạo bông bùn, tuyển nổi, hấp phụ, trao đổi ion, và các quy trình khác để đạt được hiệu quả tối ưu trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm và cải thiện chất lượng nước thải.

Phương pháp keo tụ tạo bông

Xử lý nước thải khu công nghiệp thông qua phương pháp keo tụ tạo bông là một quá trình hóa lý, được áp dụng để khử màu nước thải, giảm độ đục, và loại bỏ cặn lơ lửng, kim loại có trong nước.

Mục đích của việc thêm vào nước chất keo tụ là để các chất lơ lửng có kích thước nhỏ được keo lại thành những hạt lớn hơn. Hóa chất keo tụ tạo bông liên kết các chất ô nhiễm lại thành bông cặn lớn, giúp chúng dễ dàng lắng xuống và được tách ra khỏi dòng nước dưới dạng bùn thải.

keo tụ tạo bông

Phương pháp được áp dụng để khử màu nước thải, giảm độ đục, và loại bỏ cặn lơ lửng, kim loại có trong nước.

Cơ chế của quá trình keo tụ làm mất đi sự ổn định của dung dịch keo trong nước bằng cách giảm điện thế bề mặt hấp thụ, trung hòa điện tích, tạo ra các cầu nối giữa các hạt keo và giữ chúng lại trong bông cặn.

Hóa chất keo tụ bao gồm phèn nhôm, phèn sắt, vôi, soda, NaOH... Tùy thuộc vào tính chất của nước thải, các đơn vị xử lý sẽ lựa chọn hóa chất và phương pháp xử lý phù hợp. Trong quá trình xử lý nước thải khu công nghiệp, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ tạo bông, bao gồm pH, nhiệt độ nước, liều lượng chất keo tụ và chất trợ keo tụ, cũng như tạp chất trong nước và tốc độ khuấy trộn.

Phương pháp tuyển nổi

Hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp bằng phương pháp tuyển nổi là một quy trình tách chất rắn hòa tan và chất khó lắng trong nước thải, dựa trên những thay đổi về độ tan của khí áp trong quá trình xử lý.

Trong quá trình tuyển nổi, phân tử của các chất lơ lửng được kết dính vào bề mặt phân chia giữa nước và khí. Khí hòa tan được bơm trực tiếp vào bể dưới áp lực. Áp suất không khí tạo ra, kết hợp với chất lỏng, tạo thành các bong bóng khí siêu nhỏ.

bể tuyển nổi

Quy trình tách chất rắn hòa tan và chất khó lắng trong nước thải

Những bong bóng khí này tạo ra lực hấp dẫn, kết dính vào các phân tử rắn lơ lửng trong nước. Nhờ lực này, các hạt lơ lửng bám vào bong bóng khí và nổi lên bề mặt chất lỏng. Lớp bùn nổi sau đó được loại bỏ bằng thiết bị tách váng bề mặt. Chất rắn nặng sẽ lắng xuống đáy bể, được hút ra và cào gom lại bằng bơm để chuyển đến bể chứa bùn.

Các phương pháp tuyển nổi trong xử lý nước thải khu công nghiệp bao gồm:

  • Tuyển nổi phân tán bằng máy bơm khí nén;

  • Tuyển nổi phân tán bằng thiết bị cơ học;

  • Tuyển nổi tách khí từ nước.

Phương pháp hấp phụ

Nhà máy xử lý nước thải khu công nghiệp thông qua phương pháp hấp phụ là một cách hiệu quả để loại bỏ chất độc hại như hợp chất hữu cơ, Phenol, Hydroxyl, dung môi Clo hóa, các chất hoạt động bề mặt, kim loại trong nước.

Các vật liệu hấp phụ có diện tích bề mặt lớn được sử dụng trong xử lý nước thải bao gồm than hoạt tính, xỉ tro, silicagel, và các chất tổng hợp khác.

hấp phụ

Phương pháp hấp phụ loại bỏ chất độc hại như hợp chất hữu cơ, Phenol, Hydroxyl, dung môi Clo hóa, các chất hoạt động bề mặt, kim loại trong nước hiệu quả

Chất ô nhiễm trong nước được hấp thụ tới bề mặt của hạt hấp phụ trong thiết bị. Với diện tích bề mặt lớn, vật liệu tạo ra một lực hấp dẫn mạnh mẽ để hút các phân tử khác. Lực hấp dẫn này giúp hấp thụ các chất bẩn hoặc chất ô nhiễm, làm chúng bám dính vào bề mặt của vật liệu hấp phụ.

Phương pháp hấp phụ xử lý nước thải khu công nghiệp bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như lượng chất hấp phụ, tính chất hấp phụ của vật liệu, và lượng chất ô nhiễm trong nước.

Xem thêm: Quy trình xử lý nước thải bằng phương pháp hấp phụ

Phương pháp trung hòa

Trạm xử lý nước thải khu công nghiệp bằng phương pháp trung hòa là một trong những phương pháp phổ biến hiện nay. Nguyên lý dựa trên các phản ứng hóa học giữa các chất như axit và kiềm, hoặc giữa muối và axit (hoặc kiềm) trong quá trình xử lý nước thải.

Tác nhân thúc đẩy quá trình trung hòa trong xử lý nước thải khu công nghiệp bao gồm:

  • Nước thải có tính axit sử dụng các chất có tính kiềm như NaOH, KOH, Na2CO3, NH4OH, vôi...

  • Nước thải mang tính kiềm sử dụng các chất mang tính axit như H2SO4, HNO3, HCl.

  • Nước thải bị nhiễm kim loại nặng sử dụng các hợp chất như CaO, Ca(OH)2, Na2CO3.

Quá trình trung hòa làm thay đổi pH về trung tính, ít có hại cho môi trường và vi sinh vật.

trung hòa

Phương pháp dựa trên các phản ứng hóa học giữa các chất như axit và kiềm, hoặc giữa muối và axit (hoặc kiềm) trong quá trình xử lý nước thải.

Các phương pháp trung hòa trong xử lý nước thải khu công nghiệp bao gồm:

  • Trung hòa bằng cách hòa tan nước thải chứa kiềm và chứa axit tạo môi trường trung tính.

  • Trung hòa bằng vật liệu lọc. Đối với nước thải chứa axit HCl, HNO3, và H2SO4, sử dụng bể lọc vật liệu đá vôi để trung hòa. Nước thải chảy qua bể lọc vật liệu đá vôi (hoặc đá hoa cương) theo chiều ngang hoặc chiều thẳng đứng.

  • Trung hòa bằng hóa chất, áp dụng cho nước thải có độ kiềm/axit cao, đặc biệt là nước thải axit. Các chất như sữa vôi Ca(OH)2 10%, Ca(OH)2 20%, xút lỏng (NaOH 32%) thường được sử dụng và đưa vào bể bằng bơm định lượng.

  • Phương pháp trung hòa bằng khí, sử dụng nguồn khí thải hoặc khí dư từ hoạt động sản xuất để trung hòa. Phương pháp này không chỉ xử lý phần khí mà còn sử dụng để trung hòa lượng nước thải, giúp tiết kiệm chi phí.

    Xem thêm: Xử lý nước thải bằng nước vôi trong

Phương pháp trao đổi ion

Xử lý nước thải khu công nghiệp bằng phương pháp trao đổi ion là một quá trình xảy ra các phản ứng thế giữa các ion, bao gồm ion trong pha lỏng và ion trong pha rắn (nhựa trao đổi). Phương pháp này được sử dụng để loại bỏ các kim loại như Zn, Cu, Ni, Pb, Hg, Cd, Mn, cũng như loại bỏ hợp chất asen, photpho, xyanua, và các chất phóng xạ.

trao đổi ion

Được sử dụng để loại bỏ các kim loại như Zn, Cu, Ni, Pb, Hg, Cd, Mn, cũng như loại bỏ hợp chất asen, photpho, xyanua, và các chất phóng xạ.

Ưu điểm của phương pháp trao đổi ion là khả năng xử lý và thu hồi các kim loại quý mà không tốn năng lượng nhiều.

Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp xử lý nước thải khu công nghiệp này là chi phí lắp đặt, vận hành và bảo dưỡng khá cao. Khả năng trao đổi ion giảm nếu trong nước tồn tại các hợp chất hữu cơ hoặc ion Fe3+. Những chất này có thể bám vào hạt nhựa ion, làm giảm khả năng trao đổi của nhựa trong quá trình xử lý.

Xem thêm: Xử lý nước thải bằng công nghệ trao đổi ion

Xử lý nước thải khu công nghiệp bằng phương pháp vi sinh

Phương pháp vi sinh đặc biệt được ứng dụng trong các ngành công nghiệp sản xuất giấy, chế biến thực phẩm, chế biến thủy sản, chăn nuôi gia súc gia cầm, nhà máy chế biến sữa, và sản xuất nước ngọt. Các ngành này thường xuyên thải ra nước thải có nồng độ cao các chất hữu cơ.

Phương pháp sinh học kỵ khí

Phương pháp kỵ khí xử lý nước thải khu công nghiệp dựa trên quá trình phân hủy sinh học trong điều kiện không có oxi không khí. Các chất hữu cơ và vô cơ trong nước thải được phân hủy thành các sản phẩm dạng khí, chủ yếu là CO2 và CH4.

Công trình kỵ khí UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) là một phương pháp tiêu biểu. Bể UASB được thiết kế để xử lý nước thải khu công nghiệp có nồng độ ô nhiễm hữu cơ cao và chất rắn thấp. Nước thải được đưa vào bể qua hệ thống phân phối từ đáy bể và đi qua lớp bùn hoạt tính, nơi vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ, giảm COD của nước thải.

sinh học kỵ khí

Phương pháp kỵ khí xử lý nước thải khu công nghiệp dựa trên quá trình phân hủy sinh học trong điều kiện không có oxi không khí

Dòng nước hòa trộn bùn hoạt tính tạo ra dòng tuần hoàn giúp duy trì hạt bùn hoạt tính. Khí metan sinh ra được thu hồi làm chất đốt. Sau đó, bể sử dụng bộ phân tách pha để giải phóng khí và giữ lại bùn vi sinh.

Điều kiện duy trì trong bể UASB bao gồm vận tốc nước thải, pH, và độ kiềm. Bể cần duy trì pH từ 6,6-7,6 và cung cấp độ kiềm để hỗ trợ phản ứng kỵ khí. Thời gian đầu tải trọng chất hữu cơ cần được kiểm soát để tránh tạo ra acid béo bay hơi quá nhanh. Bể UASB có khả năng chịu quá tải và duy trì nồng độ chất thải cao sau giai đoạn ổn định.

Phương pháp sinh học thiếu khí

Ứng dụng xử lý nước thải khu công nghiệp chứa các chất hữu cơ của Nitơ và Phosphorus trong nước thông qua quá trình Nitrat hóa và quá trình photphorit.

Trong điều kiện thiếu oxy, các chủng vi sinh vật như Nitrosomonas và Nitrobacter đóng vai trò quan trọng trong quá trình Nitrat hóa, chuyển đổi các hợp chất của Nitơ. Đồng thời, chủng vi sinh vật Acinetobacter đóng vai trò chính trong quá trình photphorin, chuyển đổi các hợp chất của Phosphorus.

sinh học thiếu khí

Hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Trong bể thiếu oxy, cần bố trí máy khuấy chìm với tốc độ phù hợp để duy trì điều kiện môi trường. Vi sinh vật trong bể này có khả năng khử Nitơ từ việc chuyển đổi nitrat thành khí Nitơ tự do. Nitrate được cung cấp từ bể hiếu oxi (trước hoặc sau bể thiếu oxy) thông qua hệ bơm tuần hoàn.

Nước thải sau khi được xử lý tại bể thiếu oxy sẽ tiếp tục được xử lý tại bể hiếu oxi, trong đó các chất hữu cơ sẽ được oxy hóa kết hợp với quá trình nitrat hóa.

Công nghệ Aerotank

Quy trình xử lý nước thải khu công nghiệp bằng phương pháp sinh học hiếu khí phân hủy các hợp chất hữu cơ thành các chất đơn giản dưới điều kiện cung cấp oxy không khí. Kết quả của quá trình này là giảm nồng độ các chất ô nhiễm trong nước khi có đủ oxy không khí.

aerotank

Phương pháp giảm nồng độ các chất ô nhiễm trong nước khi có đủ oxy không khí.

Điều kiện áp dụng xử lý nước thải khu công nghiệp bằng bể Aerotank:

  • Thường được áp dụng cho xử lý nước thải khu công nghiệp có tỉ lệ BOD/COD > 0.5, chẳng hạn như nước thải sinh hoạt, nước thải chế biến thủy hải sản, mía đường, thực phẩm, giấy…

  • Duy trì oxy phù hợp (DO = 1.5 – 2 mg/l)

  • Nhiệt độ tối ưu là 25°C

  • Khoảng pH tối ưu dao động từ 6.5 – 7.5

  • Duy trì hàm lượng dinh dưỡng theo tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1

  • Nước thải có độ ô nhiễm vừa (BOD < 1000 mg/l).

  • Không có hàm lượng kim loại nặng như Mn, Hg, Pb, Ag, Cr… vượt quá quy định.

Công nghệ sinh học dạng mẻ SBR

Công nghệ xử lý nước thải khu công nghiệp SBR (Sequencing Batch Reactor) hay còn gọi là bể phản ứng theo mẻ là một quá trình hoạt động theo kiểu gián đoạn, thực hiện các quy trình xử lý trong cùng một bể. 

aerotank

Bể phản ứng theo mẻ

Quá trình này bao gồm 5 pha chính:

1. Pha làm đầy: Thời gian 2-4 giờ, với 2 bể, thời gian làm đầy bằng tổng thời gian phản ứng, lắng, thu nước và nghỉ. Khuấy trộn trong điều kiện anoxic, không sử dụng khí.

2. Pha phản ứng: Tiến hành sục khí để tạo phản ứng sinh hóa, thời gian phụ thuộc vào chất lượng nước thải (khoảng 2 giờ). Quá trình nitrat hóa có thể xảy ra, chuyển Nitơ từ N-NH3 sang N-NO2– và chuyển nhanh chóng sang N-NO3–. Tỉ lệ giữa thời gian làm đầy và phản ứng là 2:1.

3. Pha lắng: Thời gian lắng thông thường từ 30-60 phút

4. Pha rút nước: Thời gian thu nước khoảng 0.5 giờ

5. Pha ngưng: Thời gian ngưng từ 0 đến 1 giờ, tùy thuộc vào lưu lượng vào bể.

Thực trạng xử lý nước thải khu công nghiệp hiện nay

Theo số liệu của Bộ Kế hoạch và Đầu tư tính đến cuối tháng 7/2023, cả nước hiện có 397 Khu Công nghiệp (KCN) được thành lập, với tổng diện tích đất tự nhiên khoảng 119,9 nghìn hecta (trong tổng số 563 KCN được quy hoạch phát triển ở Việt Nam và được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt).

Đồng thời, có 292 KCN đã chính thức đi vào hoạt động, chiếm tổng diện tích đất tự nhiên khoảng 87,1 nghìn hecta. Diện tích đất công nghiệp đạt khoảng 58,7 nghìn hecta. Còn lại, có 106 KCN đang trong quá trình xây dựng cơ bản, với tổng diện tích đất tự nhiên khoảng 35,7 nghìn hecta và diện tích đất công nghiệp khoảng 23,8 nghìn hecta.

thực trạng xử lý nước thải khu công nghiệp

Thực trạng ô nhiễm cũng rõ ràng tại các thành phố lớn, đặc biệt là Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh

Theo khảo sát thực trạng xử lý nước thải khu công nghiệp, khu đô thị, làng nghề… tại một số làng nghề luyện kim, sắt thép, đúc đồng, nhôm, chì, giấy, dệt, nhuộm, mỗi ngày xuất hiện hàng ngàn mét khối nước thải không xử lý, bị xả thẳng ra môi trường, gây ra tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng.

Thực trạng ô nhiễm cũng rõ ràng tại các thành phố lớn, đặc biệt là Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh. Tại đây, nước thải từ một số khu công nghiệp, các nhà máy sản xuất, bệnh viện và cơ sở y tế lớn vẫn chưa áp dụng hệ thống xử lý phù hợp. Từ đó lượng lớn chất thải rắn không được thu gom đầy đủ, khiến vấn đề ô nhiễm trở nên ngày càng nghiêm trọng.

Kết luận

Việt Nam đang trở thành một trung tâm sản xuất công nghiệp mới ở khu vực châu Á, thu hút vốn đầu tư trực tiếp nước ngoài (FDI) ngày càng lớn. Do đó, số lượng dự án đầu tư vào hạ tầng KCN đang rất sôi động.

Trong bối cảnh này, phát triển Khu Đô thị Công nghiệp đang trở thành một trong những xu hướng nổi bật trong vài năm trở lại đây. "Giá trị xanh" và "Phát triển bền vững" đã trở thành “điểm bán hàng quan trọng” trong cuộc đua giữa các Chủ đầu tư hạ tầng để thu hút khách hàng, tăng cường nguồn thu nhập kinh tế và dịch vụ. 

Tuy nhiên, không phải tất cả Chủ đầu tư đều có đủ tài lực tài chính để đầu tư vào hạ tầng xanh, mặc dù họ hiểu rõ về giá trị và lợi ích mà các hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp mang lại.

Trên đây là các công nghệ xử lý nước thải khu công nghiệp hiệu quả và chi phí đầu tư tiết kiệm nhất hiện nay. Quá trình vận hành không quá phức tạp, chi phí vận hành thấp và đảm bảo an toàn. Tuy nhiên, để có phương án xử lý khí thải, xử lý nước thải khu công nghiệp tối ưu nhất cho doanh nghiệp với giá thành hợp lý nhất, quý khách hàng 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!

Icon

Đối tác - khách hàng

Green
GOC-Food
Italisa
Midori Apparel
ETH
Ur
mt
New tech
dv
Eco
COSMOS

0923 392 868