CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP

Nước thải công nghiệp có thể được sản sinh ngay trong bản thân quá trình sản xuất hoặc từ nước không được dùng trực tiếp trong các công đoạn sản xuất, nhưng tham gia các quá trình tiếp xúc với các khí, chất lỏng hoặc chất rắn trong quá trình sản xuất.
Đặc tính của nước thải công nghiệp của mỗi loại hình sản xuất là khác nhau. Bảng dưới đây thể hiện đặc tính nước thải công nghiệp của một số loại hình sản xuất thường gặp.

Các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp

Cũng tương tự như nước thải sinh hoạt thì xử lý nước thải công nghiệp có những phương pháp sau:

Phương pháp xử lý cơ học
Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước và tỷ trọng lớn trong nước thải được gọi chung là phương pháp cơ học.
+ Để giữ các tạp chất không hoà tan lớn như rác: dùng song chắn rác hoặc lưới lọc.
+ Để tách các chất lơ lửng trong nước thải dùng bể lắng:
+ Để tách các chất cặn nhẹ hơn nước như dầu, mỡ dùng bể thu dầu, tách mỡ.
+ Để giải phóng chất thải khỏi các chất huyền phù, phân tán nhỏ…dùng lưới lọc, vải lọc, hoặc lọc qua lớp vật liệu lọc.

Phương pháp xử lý hóa lý
Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý là áp dụng các quá trình vật lý và hóa học để loại bớt các chất ô nhiễm mà không thể dùng quá trình lắng ra khỏi nước thải. Công trình tiêu biểu của việc áp dụng phương pháp hóa lý là: Bể keo tụ, tạo bông
Quá trình keo tụ tạo bông được ứng dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và các hạt keo có kích thước rất nhỏ (10-7 - 10-8 cm). Các chất này tồn tại ở dạng phân tán và không thể loại bỏ bằng quá trình lắng vì tốn rất nhiều thời gian. Để tăng hiệu quả lắng, giảm bớt thời gian lắng của chúng thì thêm vào nước thải một số hóa chất như phèn nhôm, phèn sắt, polymer,… Các chất này có tác dụng kết dính các chất khuếch tán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn nên sẽ lắng nhanh hơn.
Phương pháp keo tụ có thể làm trong nước và khử màu nước thải vì sau khi tạo bông cặn, các bông cặn lớn lắng xuống thì những bông cặn này có thể kéo theo các chất phân tán không tan gây ra màu.

Phương pháp xử lý hóa học
Đó là quá trình khử trùng nước thải bằng hoá chất (Clo, Javen), hoặc trung hòa độ pH với nước thải có độ kiềm hoặc axit cao.

Phương pháp xử lý sinh học
Sử dụng các loại vi sinh vật để khử các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải. Các vi sinh vật có sẵn trong nước thải hoặc bổ sung vi sinh vật vào trong nước thải. Các chất hữu cơ ở dạng keo, huyền phù và dung dịch là nguồn thức ăn của vi sinh vật. Trong quá trình hoạt động sống, vi sinh vật oxy hoá hoặc khử các hợp chất hữu cơ này, kết quả là làm sạch nước thải khỏi các chất bẩn hữu cơ.

Tùy theo đặc tính của nước công nghiệp và yêu cầu đối với nước đầu ra mà chọn công nghệ xử lý nước thải riêng.

Dưới đây là công nghệ hay được áp dụng trong xử lý nước thải công nghiệp:

Bể thu gom, tách mỡ

Nước thải công nghiệp từ các nguồn phát sinh được dẫn về cụm bể thu gom. Bể này có chức năng tiếp nhận trung chuyển nước thải, tách dầu mỡ ra khỏi dòng nước thải. Qua đó giúp nâng cao hiệu quả làm việc và tuổi thọ của các thiết bị trong hệ thống xử lý. Rác, dầu mỡ sẽ được người vận hành thu gom định kì. Nước thải trong bể thu gom sẽ tiếp tục được đưa sang bể phản ứng hóa lý (keo tụ - tạo bông).

Bể keo tụ, tạo bông

Tại bể keo tụ, tạo bông: nhờ tác dụng của hóa chất trợ lắng và keo tụ, các chất ô nhiễm như các chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, các cặn bẩn, hay ion kim loại... chúng sẽ kết dính với nhau tạo thành các bông bùn. Bông bùn được hình thành sẽ lớn dần lên và lắng xuống đáy, phần nước trong hơn sẽ được tự chảy qua máng thu răng cưa đưa về bể điều hòa.

Bể điều hòa

Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải, tạo chế độ làm việc ổn định và liên tục cho các công trình xử lý, tránh hiện tượng hệ thống xử lý bị quá tải. Nước thải trong bể điều hòa được sục khí liên tục từ máy thổi khí và hệ thống phân phối khí nhằm tránh hiện tượng yếm khí cũng như lắng cặn dưới đáy bể. Nước thải sau bể điều hòa được bơm qua bể thiếu khí.

Bể thiếu khí

Bằng việc sử dụng các chủng vi sinh vật bám dính dạng thiếu khí trên giá thể lọc sinh học. Bể thiếu khí có chức năng xử lý nitrat (trong nước thải dòng vào và dòng tuần hoàn lại từ bể hồi lưu), thủy phân các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các hợp chất hữu cơ đơn giản, xử lý một phần các hợp chất hữu cơ thành CO2, H2O, CH4, H2S, sinh khối mới ...
Hàm lượng BOD giảm đáng kể sau khi qua bể này. Nước sau khi qua Bể xử lý thiếu khí được đưa sang Bể hiếu khí để thực hiện quá trình xử lý hiếu khí.

Bể hiếu khí

Tại Bể hiếu khí, Oxy được cung cấp vào bể thông qua bộ khuếch tán khí, hệ vi sinh vật hiếu khí sẽ sử dụng oxy để phân hủy phần lớn các hợp chất hữu cơ có trong nước thải. Hệ vi sinh vật hiếu khí dính bám trên hạt mang (giá thể), tạo thành lớp đệm vi sinh chuyển động xáo trộn trong nước thải làm tăng khả năng tiếp xúc giữa vi sinh vật với chất hữu cơ, do đó hiệu quả xử lý của quá trình này cao gấp nhiều lần so với phương án sử dụng bùn hoạt tính truyền thống.
Kết quả của sự phân hủy các chất hữu cơ bởi hệ vi sinh vật hiếu khí là tạo ra các chất vô cơ đơn giản như CO2, H2O, NO3- …, và sinh khối mới.Nước sau khi qua Bể hiếu khí tiếp tục được luân chuyển sang Bể hồi lưu.

Bể hồi lưu

Nước thải sau khi qua bể hiếu khí vẫn còn có thành phần nitrat cao (do quá trình oxy hoá amoni tạo thành), cần được xử lý nhờ hệ vi sinh vật thiếu khí. Nước thải từ bể hiếu khí chảy sang bể hồi lưu. Tại đây đặt bơm hồi lưu nước thải đưa một phần nước thải về bể thiếu khí, giúp xử lý hiệu quả nitrat.
Nước từ bể hồi lưu tự chảy sang bể lắng cơ học.

Bể lắng cơ học

Bể lắng cơ học có chức năng tạo thời gian lưu cần thiết để dưới tác dụng của trọng lực bùn cặn còn sót lại trong nước thải sẽ lắng xuống đáy bể, nước sau lắng được đưa sang bể khử trùng để loại bỏ vi sinh vật trong nước thải.
Bùn cặn thu được tại đáy bể lắng định kỳ được bơm về bể chứa bùn nhờ bơm bùn đặt chìm.

Bể chứa bùn

Bể chứa bùn có nhiệm vụ lắng và chứa cặn (hay còn gọi là sinh khối) hình thành từ quá trình chuyển hóa các hợp chất hữu cơ có trong nước thải từ bể xử lý sinh học.
Thời gian chứa bùn của bể được thiết kế trong khoảng thời gian từ khoảng 2-3 năm.
Ngoài ra, môi trường trong Bể chứa bùn được duy trì trong điều kiện thiếu khí. Điều này giúp loại bỏ Nitrat trong nước tuần hoàn bơm từ bể lắng cơ học về.
Nước từ bể chứa bùn được đưa về bể điều hoà, để tiếp tục được xử lý.