Các công nghệ xử lý nước thải khu công nghiệp đang được dùng hiện nay

Nước thải khu công nghiệp có đặc điểm gì?

Đặc điểm nước thải khu công nghiệp

Trước khi giúp bạn đọc biết cách xử lý nước thải khu công nghiệp, chúng tôi sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về đặc tính của loại nước thải này.

Cùng với sự phát triển của các khu công nghiệp, lượng nước thải của các doanh nghiệp thải ra môi trường cũng ngày càng gia tăng. Do có nguồn gốc từ các nhà máy sản xuất, nhà máy chế biến, xưởng gia công và các cơ sở công nghiệp khác nên loại nước thải này có những đặc điểm sau:

Chứa nồng độ hóa chất cao

Nước thải từ các khu công nghiệp thường có nồng độ hóa chất cao. Tùy vào lĩnh vực sản xuất mà các thành phần này sẽ khác nhau. Tuy nhiên, về cơ bản, nước thải khu công nghiệp sẽ có các thành phần sau:

• Chất rắn: Bao gồm chất rắn hữu cơ, vô cơ, hòa tan và không hòa tan.
• Chất dinh dưỡng: Bao gồm Nitơ như NH4+, NH3, NO2, NO3 và Phốt pho tồn tại dưới dạng hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ.
• Dầu mỡ: Là các phân tử hữu cơ chứa hàm lượng hydro và carbon cao. Dầu mỡ là thành phần trong tổng COD của nước thải.
• Kim loại nặng: Tồn tại ở dạng rắn, hòa tan hoặc liên kết với các hợp chất hoặc phức chất cụ thể.
• Clo dư: Clo được dùng làm chất khử trùng, tẩy trắng trong xử lý nước thải còn sót lại sau khi phản ứng kết thúc.
• Axit béo: Một phần COD hòa tan trong nước thải. Nó được sản xuất bằng quá trình lên men hoặc là chất trung gian trong các phản ứng kỵ khí.

Chứa chất rắn lơ lửng

Nước thải công nghiệp thường chứa chất rắn lơ lửng phát sinh từ quá trình sản xuất, chế biến. Những chất này có thể gây ra nước đục và tắc nghẽn hệ thống thoát nước. Vì vậy chúng cần phải được loại bỏ trước khi thả ra môi trường tự nhiên.

Nhiệt độ cao

Nước thải từ các quá trình công nghiệp thường có nhiệt độ cao hơn nước thải từ các nguồn khác như hộ gia đình hoặc doanh nghiệp. Điều này có thể làm thay đổi nhiệt độ của môi trường nước tiếp nhận và ảnh hưởng đến hệ sinh thái của các sinh vật sống trong đó.

mùi hôi

Nước thải khu công nghiệp thường có mùi khó chịu do các chất hữu cơ bị phân hủy. Ngoài ra, các hợp chất hữu cơ này còn có thể bay hơi và gây ô nhiễm không khí nếu không được kiểm soát.

Sinh vật gây hại có thể tồn tại

Nước thải khu công nghiệp có thể chứa các sinh vật gây hại như vi khuẩn, vi rút và các sinh vật khác từ quá trình sản xuất. Điều này có thể gây nhiễm trùng và ảnh hưởng đến sức khỏe con người và động vật.

Nước thải khu công nghiệp chứa nhiều vi sinh vật gây hại

Tại sao nước thải khu công nghiệp phải được xử lý trước khi thải ra môi trường?

Như đã phân tích ở trên, nước thải công nghiệp có nhiều đặc tính xấu, ảnh hưởng đến đời sống con người, các sinh vật sống trong nước và môi trường. Cụ thể:

Tác động đến con người

Theo phân tích một số mẫu nước thải chưa qua xử lý tại các khu công nghiệp, tổng chất rắn lơ lửng và kim loại nặng như sắt, kẽm, mangan, cadimi… đều ở mức rất cao cho phép. thời gian.

Nếu tiếp xúc lâu dài với loại nước thải này, người tiếp xúc có nguy cơ mắc nhiều bệnh hiểm nghèo như bệnh về xương khớp, thận, phổi,… thậm chí là ung thư. Điều này sẽ ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe con người và đời sống kinh tế.

Tác động tới môi trường nước

Trong nước thải khu công nghiệp hàm lượng chất ô nhiễm thường rất cao. Nếu xử lý không đúng hoặc không đạt tiêu chuẩn sẽ ảnh hưởng xấu đến chất lượng nguồn nước công cộng, trong đó có nước mặt và nước ngầm ở khu vực xung quanh.

Tác động đến hệ sinh thái trong nước

Nếu nước thải chưa qua xử lý thải thẳng ra sông, hồ, ao thì nguồn nước tại nơi này sẽ bị ô nhiễm và ảnh hưởng đến toàn bộ sinh vật sống trong nước. Cụ thể, khi thải ra nguồn tiếp nhận, nước thải khu công nghiệp sẽ làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước, gây ảnh hưởng xấu đến đời sống của các sinh vật thủy sinh. Không những vậy, còn gây hại cho cộng đồng nếu nguồn nước này được sử dụng để phục vụ sinh hoạt.

Ảnh hưởng đến cây trồng, vật nuôi và hiệu quả chăn nuôi

Như bạn đã biết, nước thải từ các nhà máy công nghiệp chứa một lượng lớn kim loại nặng. Một phần nhỏ kim loại này sẽ bị phân hủy khi thải nước ra môi trường. Phần còn lại sẽ tích tụ trong môi trường đất. Khi hấp thụ vào đất chúng sẽ làm thay đổi tính chất ban đầu của đất. Điều này sẽ gây ảnh hưởng rất xấu đến cây trồng. Không chỉ vậy, các loài vật nuôi sử dụng các loại cây này làm thức ăn cũng bị ảnh hưởng bởi sức khỏe và chất lượng của chúng.

Tóm lại, nếu nước thải khu công nghiệp không được xử lý hoặc xử lý không triệt để mà thải thẳng ra môi trường sẽ gây ô nhiễm nguồn nước, khiến đất đai cằn cỗi, độc hại. Hậu quả là cuộc sống của các sinh vật sống và sức khỏe con người sẽ bị ảnh hưởng.

Các công nghệ xử lý nước thải khu công nghiệp đang được sử dụng hiện nay

Công nghệ xử lý nước thải khu công nghiệp bao gồm nhiều phương pháp, quy trình khác nhau, tùy thuộc vào tính chất cụ thể của nước thải và yêu cầu tiêu chuẩn môi trường. Cụ thể:

Xử lý vật lý

Đây là giai đoạn nguyên thủy nhất của xử lý nước thải. Việc xử lý được thực hiện thông qua các quá trình lắng, lọc, sàng lọc hoặc tuyển nổi để hạn chế các chất ô nhiễm trong nước.

Xử lý nước thải khu công nghiệp

Với phương pháp vật lý, quy trình xử lý nước thải khu công nghiệp sẽ được thực hiện theo các giai đoạn sau:

– Màn hình thùng rác

Lưới lọc rác đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải. Khi nước thải đi qua các rào chắn này, các chất thải như túi nilon, lá cây, chai nhựa,… sẽ bị giữ lại. Nhờ đó mà hệ thống đường ống, máy bơm không bị ảnh hưởng, tắc nghẽn. Chính vì vậy việc sử dụng màn lọc rác là bước tiền xử lý quan trọng, giúp nâng cao hiệu quả xử lý của toàn hệ thống.

– Bình điều hòa

Tại bể điều hòa, nồng độ và liều lượng nước thải sẽ được điều chỉnh nhờ các thiết bị sục khí hoạt động liên tục. Máy sục khí sẽ khuấy trộn dòng nước tránh làm các hạt trầm tích lắng xuống đáy, giúp quá trình keo tụ, keo tụ diễn ra suôn sẻ.

Hiện nay có 3 loại bình điều hòa:

• Bể điều tiết dòng chảy
• Bể điều chỉnh nồng độ
• Bể có thể điều chỉnh lưu lượng và nồng độ

– Bể lắng cát

Bể lắng cát là nơi lắng dùng để tách các cặn không hòa tan có kích thước cực nhỏ khoảng 0,2 – 2 mm, nhằm bảo vệ máy móc và giảm hàm lượng chất rắn cho các công đoạn sau.

Hiện nay có một số loại bể lắng cát được sử dụng:

• Bể lắng ngang: Hình chữ nhật, mặt trên bể có hố thu nước và dòng nước sẽ di chuyển xung quanh thân bể.
• Bể lắng dọc: Dòng nước sẽ di chuyển từ dưới lên trên trong bể lắng ngang làm xáo trộn các chất cặn khiến chúng lắng xuống đáy bể.
• Bể lắng tiếp tuyến: Có dạng hình tròn, dòng nước sẽ di chuyển từ tâm thu về máng tập trung rồi xả ra ngoài. Nó sẽ bị ảnh hưởng bởi lực ly tâm và trọng lực.
• Bể lắng sục khí: Thiết bị phun khí làm cho dòng nước chuyển động theo hướng xoắn ốc, giữ lại các hạt hữu cơ và khiến cát, bùn lắng xuống đáy.

– Bể lắng

Nhiệm vụ của bể lắng là loại bỏ các tạp chất không hòa tan ra khỏi nguồn nước. Dựa vào chức năng, chúng ta sẽ chia bể lắng thành:

• Bể lắng giai đoạn 1: Đặt trước công trình xử lý. Nhiệm vụ là tách chất rắn, chất bẩn lơ lửng và không hòa tan.
• Bể lắng giai đoạn 2: Lắng cặn vi sinh vật (kết bông), bùn trong nước thải. Bể chứa nằm phía sau cơ sở xử lý nước thải.
• Bể lắng giai đoạn 3: Lắng các hạt cặn có nồng độ cao, chủ yếu diễn ra tại bể nén bùn.

– Lọc và tách chất rắn

Nếu bể lắng không thể loại bỏ hoàn toàn các chất có kích thước nhỏ trong nước thải thì hệ thống lọc sẽ tiếp tục thực hiện công việc đó. Lúc này nước thải sẽ được đưa qua một lớp vật liệu lọc để giữ lại tạp chất.

• Các loại bộ lọc thường được sử dụng là bộ lọc kim loại, bộ lọc giấy, bộ lọc vải và bộ lọc cát.
• Vật liệu lọc thường là cát thạch anh, sỏi thạch anh và than hoạt tính. Tuy nhiên, tùy vào từng loại nước thải khác nhau mà loại vật liệu lọc sẽ khác nhau.

– Tuyển nổi

Với phương pháp này, không khí sẽ được thổi vào liên tục và tạo ra nhiều bọt khí. Những bọt khí này kết dính nhiều tạp chất trong nước thải. Quá trình tuyển nổi thường được sử dụng để tách dầu mỡ, cặn dầu hoặc chất rắn lơ lửng ra khỏi nước thải. Dưới tác dụng của máy bơm áp lực, nước và không khí sẽ hòa quyện vào nhau. Nhờ đó, các hạt cặn cũng bám vào dòng khí hòa tan và nổi lên trên.

Xử lý hóa chất

Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học

Để xử lý hóa học, bạn có thể thực hiện theo các cách sau:

Phương pháp trung hòa

Nước thải có thể được trung hòa bằng nhiều cách khác nhau

• Trộn nước thải có tính axit với nước thải có tính kiềm.
• Thêm các tác nhân hóa học có tác dụng trung hòa.
• Lọc nước có tính axit thông qua vật liệu lọc có tác dụng trung hòa.
• Hấp thụ khí axit bằng chất kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng nước thải axit.

Khi quá trình trung hòa xảy ra sẽ hình thành một lượng bùn. Lượng bùn phụ thuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải cũng như loại và lượng tác nhân được sử dụng trong quy trình.

Phương pháp oxy hóa và khử

Để làm sạch nước thải, chúng ta có thể sử dụng các chất oxy hóa như clo ở dạng khí và dạng lỏng, canxi clorat, clo dioxide, canxi và natri hypoclorit, kali bicromat, kali permanganat, oxy không khí, ozon…

Trong quá trình oxy hóa, các chất độc hại có trong nước thải sẽ được chuyển hóa thành các chất ít độc hại hơn, sau đó được tách ra khỏi nước thải. Quá trình này sẽ tiêu tốn một lượng lớn tác nhân hóa học. Đó là lý do vì sao quá trình oxy hóa chỉ được sử dụng trong trường hợp các tạp chất gây ô nhiễm trong nước thải không thể tách được bằng các phương pháp khác.

– Bị oxy hóa bằng clo

Clo và các chất có chứa clo hoạt tính được sử dụng nhiều nhất. Chúng được dùng để tách H2S, hydro sulfite, phenol, các hợp chất chứa methylsulfite, xyanua ra khỏi nước thải.

Khi clo phản ứng với nước thải sẽ xảy ra phản ứng sau:

Cl2 + H2O → HCl + HOCl

HOCl ↔ H+ +OCl-

Các chất như clo, HOCl và OCl- được gọi là clo hoạt tính hoặc clo tự do.

Các nguồn clo hoạt tính như hypochlorite, canxi clorat (CaOCl2), clorat, clo dioxide, canxi clorat sẽ theo phản ứng như

Ca(OH)2 + Cl2 → CaOCl2 + H2O

Với nước thải sau xử lý, lượng clo hoạt tính cần thiết cho một đơn vị thể tích nước thải sẽ là 10 g/m3 cơ học. Đối với nước thải sau khi xử lý sinh học hoàn chỉnh lượng này là 5 g/m3.

– Ozon hóa

Ozo có tác động mạnh đến khoáng chất và các chất hữu cơ có trong nước thải. Sử dụng ozone để oxy hóa cho phép khử màu, khử mùi và khử trùng nước thải. Sau quá trình ozon hóa, số lượng vi khuẩn bị tiêu diệt có thể lên tới hơn 99%. Không những vậy, nó còn oxy hóa các hợp chất nitơ, phốt pho…

Xử lý sinh học

Là quá trình sử dụng các vi sinh vật như vi khuẩn và thực vật thủy sinh để phân hủy chất hữu cơ và làm sạch nước thải. Các phương pháp thường được sử dụng là xử lý bùn hiếu khí, tách khí, lọc sinh học, v.v.

Vì mỗi phương pháp đều có những ưu điểm và hạn chế riêng nên tùy theo tính chất cụ thể của nước thải và yêu cầu xử lý mà bạn cần lựa chọn phương pháp phù hợp. Để xử lý nước thải khu công nghiệp hiệu quả người ta thường kết hợp chúng lại với nhau để đạt hiệu quả tối ưu trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm có trong nước thải khu công nghiệp trước khi nước thải ra môi trường. thiên nhiên.

Nguyễn Lân Dũng

Giáo sưNguyễn Lân Dũnglà nhà khoa học hàng đầu Việt Nam trong lĩnh vực vi sinh vật học (wiki), với hơn nửa thế kỷ cống hiến cho giáo dục và nghiên cứu. Ông là con trai Nhà giáo Nhân dân Nguyễn Lân, thuộc gia đình nổi tiếng hiếu học. Giáo sư giữ nhiều vai trò quan trọng như Chủ tịch Hội các ngành Sinh học Việt Nam, Đại biểu Quốc hội và đã được phong tặng danh hiệu Nhà giáo Nhân dân năm 2010.