HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHỆ CƠ HỌC
Hệ thống xử lý nước thải công nghệ cơ học là giải pháp xử lý sơ cấp không thể thiếu tại các nhà máy và đô thị hiện đại. Với khả năng loại bỏ tạp chất thô, dầu mỡ và cặn lơ lửng, công nghệ cơ học đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thiết bị, nâng cao hiệu quả xử lý sinh học và giảm chi phí vận hành.
Hệ thống xử lý nước thải công nghệ cơ học là chuỗi các thiết bị có nhiệm vụ loại bỏ tạp chất không hòa tan như rác, cát, dầu mỡ, giúp làm sạch sơ bộ nước thải trước khi đi vào giai đoạn xử lý sinh học hoặc hóa lý.
Trong quy trình xử lý nước thải, công nghệ cơ học đảm nhận giai đoạn đầu tiên – tiền xử lý. Dù không loại bỏ toàn bộ ô nhiễm, nhưng nhờ vào hiệu quả tách vật lý cao, nó giúp giảm tải ô nhiễm cho các công đoạn kế tiếp.
Các thiết bị chính như song chắn rác, bể lắng, bể tách cát, lọc thô, tách dầu được lựa chọn tùy theo đặc điểm nguồn nước, lưu lượng và yêu cầu kỹ thuật của dự án.
2.1 Cấu trúc hệ thống xử lý nước thải công nghệ cơ học
Một hệ thống hoàn chỉnh thường bao gồm:
Song chắn rác: Loại bỏ rác thô, tạp chất lớn như túi ni lông, cành cây, chai lọ… khỏi dòng nước. Có thể là loại thủ công, cơ giới hoặc tự động, khe hở 10–50 mm.
Bể tách cát (grit chamber): Dựa trên nguyên lý trọng lực, vận tốc dòng chảy được giảm xuống còn 0.2–0.4 m/s để hạt cát (>0.2 mm) lắng xuống đáy. Bể thường có đáy nghiêng hoặc có hệ thống gạt cát tự động.
Tách dầu (oil separator): Tận dụng chênh lệch tỷ trọng giữa nước và dầu mỡ (0.85–0.95 so với 1), các váng dầu nổi lên mặt được gạt bằng thiết bị gạt bề mặt hoặc tấm nghiêng tách lớp.
Lọc thô: Sử dụng vật liệu lọc cỡ lớn như sỏi, than hoạt tính sơ cấp để giữ lại hạt lớn và cặn lơ lửng.
Bể lắng (sedimentation tank): Là nơi dòng nước được giữ lại đủ lâu (1–2 giờ) để các hạt có khối lượng riêng lớn hơn nước lắng xuống đáy. Thiết kế theo dạng đứng, ngang hoặc ly tâm.
2.2 Nguyên lý hoạt động
Toàn bộ hệ thống vận hành dựa trên các nguyên lý vật lý thuần túy như trọng lực, chênh lệch tỷ trọng và lọc cơ học.
Dòng nước thải từ nguồn được dẫn qua song chắn rác để loại bỏ rác thô. Sau đó chảy vào bể tách cát, tại đây các hạt nặng được lắng xuống đáy.
Tiếp theo là tách dầu, giúp loại bỏ dầu mỡ nổi. Sau khi qua lọc thô, nước thải được đưa đến bể lắng, đảm bảo loại bỏ phần lớn chất rắn lơ lửng.
Một số hệ thống hiện đại tích hợp tự động hóa như cảm biến mức, điều khiển mực nước, hệ gạt bùn – dầu – cát tự động giúp giảm nhân công vận hành và tăng độ ổn định.
3.1 Thông số kỹ thuật điển hình
Thiết bị | Thông số phổ biến |
Song chắn rác | Khe hở 10–50 mm; Q max: 2000 m³/h |
Bể tách cát | Thời gian lưu: 1–3 phút; vận tốc 0.2–0.4 m/s |
Bể tách dầu | Tỷ lệ dòng chảy tối ưu: 0.1–0.3 m/s |
Bể lắng sơ cấp | Tải trọng bề mặt: 30–50 m³/m².ngày |
Lọc thô sơ cấp | Vật liệu: than hoạt tính, sỏi 5–20 mm |
Hiệu suất loại bỏ SS | 40–70% trước xử lý sinh học |
Tự động hóa | PLC điều khiển; cảm biến mức; cảnh báo đầy rác |
3.2 Tiêu chuẩn thiết kế và kiểm định
Các hệ thống xử lý nước thải công nghệ cơ học được thiết kế và vận hành theo tiêu chuẩn nghiêm ngặt về môi trường và kỹ thuật:
Thiết bị:
IEC 60529: Cấp bảo vệ vỏ thiết bị (IP).
ISO 9906: Hiệu suất bơm ly tâm dùng trong bơm nước thải.
EN 12050: Tiêu chuẩn cho bể tách dầu và mỡ.
Hệ thống tổng thể:
EN 752: Tiêu chuẩn hệ thống thoát nước và xử lý nước thải.
ISO 14001: Hệ thống quản lý môi trường.
EN 12566: Tiêu chuẩn bể lắng sơ cấp và tách dầu cho công trình nhỏ.
3.3 Thương hiệu cung cấp thiết bị theo phân khúc
Phân khúc cao cấp – HUBER (Đức):
Cung cấp toàn bộ giải pháp xử lý cơ học từ song chắn rác, bể tách dầu, thiết bị gạt tự động. Sản phẩm nổi bật với tuổi thọ cao, tích hợp điều khiển SCADA.
Phân khúc trung cấp – JWC Environmental (Mỹ):
Chuyên thiết bị nghiền rác, song chắn cơ khí, bể lắng. Được tin dùng trong các nhà máy thực phẩm, hóa chất tại châu Á và châu Âu.
Phân khúc phổ thông – Tsurumi (Nhật Bản):
Máy bơm nước thải, thiết bị lọc thô, song chắn rác nhỏ. Giá thành hợp lý, dễ vận hành, phù hợp với các dự án vừa và nhỏ ở Đông Nam Á.
4.1 Lợi ích vận hành và môi trường
Hệ thống xử lý nước thải công nghệ cơ học mang lại những giá trị vượt trội cho quá trình xử lý nước tại nhà máy, khu đô thị và các ngành công nghiệp đặc thù.
Tối ưu hóa hiệu quả xử lý sinh học:
Nhờ loại bỏ sớm các chất rắn, dầu mỡ và rác thô, hệ thống giúp giảm tải hữu cơ (BOD, COD) từ 15–40% trước khi nước đi vào bể sinh học, nâng cao hiệu quả phân hủy vi sinh.
Giảm mài mòn thiết bị:
Tách được cát và tạp chất thô giúp giảm thiểu sự mài mòn ở bơm, máy thổi khí, hệ thống khuấy trộn và các thiết bị downstream.
Tiết kiệm chi phí vận hành:
Giảm bùn phát sinh, kéo dài chu kỳ bảo trì, tiết kiệm năng lượng cho bể sục khí, đồng thời giảm thiểu tần suất nghẹt ống và chi phí thay thế linh kiện.
Tăng tính tự động hóa:
Nhờ tích hợp bể lắng, lọc thô, song chắn rác cơ khí với hệ điều khiển PLC và cảm biến mức, hệ thống vận hành ổn định, ít phụ thuộc nhân công, hạn chế lỗi thủ công.
Cải thiện chỉ số đầu ra:
Việc kiểm soát đầu vào tốt sẽ hỗ trợ đạt chuẩn đầu ra dễ dàng hơn, đặc biệt với quy chuẩn xả thải loại A (<30 mg/l SS), giúp doanh nghiệp đáp ứng tiêu chuẩn môi trường ngày càng nghiêm ngặt.
4.2 Ứng dụng thực tiễn trong công nghiệp và đô thị
Nhà máy chế biến thực phẩm, thủy sản:
Nguồn nước thải có tải lượng hữu cơ và mỡ cao, yêu cầu tách sơ bộ bằng tách dầu, song chắn rác tinh, kết hợp bể lắng đứng để giảm COD và SS đầu vào cho vi sinh.
Khu công nghiệp và đô thị:
Tại các trạm xử lý tập trung, hệ thống tiền xử lý bằng bể tách cát, song chắn rác tự động, bể lắng giúp đảm bảo lưu lượng lớn và ổn định trong vận hành liên tục 24/7.
Nhà máy dệt nhuộm và hóa chất:
Do nước thải có độ pH và SS dao động mạnh, cần hệ thống xử lý sơ cấp ổn định để tránh làm sốc hệ vi sinh và nâng cao khả năng keo tụ – tạo bông ở bước kế tiếp.
Nhà máy bia, nước giải khát:
Nguồn nước thải nhiều đường, protein, mảnh vụn chai lọ dễ gây tắc nghẽn, nên sử dụng lọc thô, bể tách dầu, bể lắng ngang với hệ thống thu hồi bùn tự động.
Khu nghỉ dưỡng và khách sạn lớn:
Hệ thống nhỏ gọn tích hợp song chắn rác, tách dầu, bể tách cát giúp làm sạch nước thải nhà hàng, bếp, phòng giặt là… trước khi xử lý bằng MBBR hoặc SBR.
5.1 Năng lực thiết kế – tích hợp trọn gói
ETEK sở hữu năng lực thiết kế – chế tạo – lắp đặt đồng bộ hệ thống xử lý nước thải công nghệ cơ học từ quy mô nhỏ (10 m³/ngày) đến công nghiệp (trên 10.000 m³/ngày).
Chúng tôi cung cấp giải pháp EPC hoàn chỉnh: từ khảo sát, thiết kế bản vẽ chi tiết, cung cấp thiết bị, đến lắp đặt, chạy thử và chuyển giao công nghệ, đảm bảo tối ưu chi phí đầu tư và vận hành.
5.2 Thiết bị đạt chuẩn quốc tế – vận hành ổn định
Toàn bộ thiết bị như song chắn rác cơ khí, máy tách cát, tách dầu, lọc thô, bể lắng đều được kiểm định theo các tiêu chuẩn EN, ISO, IEC và có chứng chỉ xuất xứ, chất lượng (CO/CQ).
Hệ thống tích hợp bảng điều khiển trung tâm PLC, hỗ trợ kết nối SCADA để giám sát lưu lượng, cảnh báo tắc nghẽn, kiểm soát mực nước tự động theo thời gian thực.
5.3 Đội ngũ kỹ sư chuyên sâu – triển khai trong và ngoài nước
ETEK đã thực hiện nhiều dự án hệ thống xử lý nước thải công nghệ cơ học tại các khu công nghiệp, nhà máy thực phẩm, khu đô thị cao cấp trên toàn quốc.
Ngoài ra, ETEK còn là nhà thầu cung cấp và chuyển giao hệ thống cơ học cho các dự án tại Đông Nam Á, Trung Đông và một số thị trường mới nổi tại châu Phi.
Đội ngũ kỹ sư có chứng chỉ đấu nối, vận hành và thi công quốc tế, đảm bảo triển khai nhanh, chất lượng và đúng tiến độ.
5.4 Dịch vụ hậu mãi chuyên nghiệp – phản hồi nhanh 24/7
ETEK xây dựng trung tâm bảo trì với hệ thống phản hồi kỹ thuật theo từng lớp: vận hành tại chỗ, trung tâm điều khiển và đội xử lý sự cố lưu động.
Dịch vụ bảo trì định kỳ 3–6 tháng/lần, hỗ trợ kiểm tra cảm biến, gạt dầu, bơm cát, điều chỉnh lưu lượng và thay thế thiết bị hao mòn.
5.5 Chủ động linh kiện – giảm thời gian dừng hệ thống
Chúng tôi dự trữ linh kiện cho các dòng bơm chìm, gạt cát, gạt bùn, lưới chắn rác, thiết bị cảm biến mức và vật tư tủ điện.
Việc thay thế chỉ mất 1–2 ngày, giảm thiểu rủi ro gián đoạn sản xuất và tăng độ tin cậy vận hành cho toàn bộ hệ thống.
5.6 Tùy chỉnh theo từng ngành – đáp ứng đa dạng điều kiện nước thải
Mỗi ngành nghề đều có tính chất nước thải riêng, do đó hệ thống xử lý nước thải công nghệ cơ học do ETEK cung cấp luôn được hiệu chỉnh theo đặc thù:
Ngành giấy và bột giấy:
Ứng dụng bể lắng ngang dung tích lớn, song chắn rác cơ khí khe nhỏ để loại bỏ sợi cellulose, bùn giấy, xơ gỗ. Tích hợp bộ gạt bùn liên tục và van xả đáy định kỳ.
Ngành luyện kim – cơ khí chính xác:
Lắp đặt bể tách dầu dạng phao, lọc thô đa lớp, máy tách kim loại từ tính giúp tách dầu làm mát và mạt sắt khỏi nước rửa thiết bị và hệ thống làm mát tuần hoàn.
Ngành cao su và nhựa:
Kết hợp bể lắng đứng dạng ống lắng (tube settler) với khả năng tăng tốc độ lắng và tách cát dạng xoáy để xử lý hạt nhựa, bột cao su trôi nổi trong nước thải chế biến.
5.7 ETEK đảm bảo khả năng mở rộng công suất và tái sử dụng nước
Ngoài chức năng tiền xử lý, các hệ thống do ETEK thiết kế luôn hướng đến khả năng mở rộng và tích hợp với:
Bể điều hòa lưu lượng: Giúp duy trì lưu lượng và tải trọng ổn định, tăng hiệu suất các bước xử lý sau.
Hệ thống tách dầu hai cấp: Tách lớp dầu nổi và dầu nhũ tương hiệu quả hơn, giảm O&G xuống <20 mg/l.
Tiền xử lý kết hợp hóa lý: Đối với nước thải có đặc tính khó lắng, có thể tích hợp keo tụ – tạo bông sơ cấp để nâng cao hiệu suất xử lý.
Tích hợp tái sử dụng nước: Dễ dàng kết nối module lọc tinh – UF – RO phía sau hệ thống cơ học, giúp thu hồi nước kỹ thuật, tái sử dụng cho tưới cây, làm mát hoặc vệ sinh sàn.
5.8 Cam kết chất lượng và bảo hành dài hạn
ETEK áp dụng chính sách bảo hành tiêu chuẩn từ 12 đến 36 tháng cho toàn bộ hệ thống xử lý nước thải công nghệ cơ học, tùy theo yêu cầu dự án.
Cam kết chất lượng bao gồm:
- Vận hành ổn định 24/7, không rò rỉ, không tắc nghẽn trong điều kiện nước thải đúng thiết kế.
- Thiết bị cơ khí hoạt động liên tục trên 10.000 giờ không cần thay thế lớn.
- Tự động hóa ổn định trong môi trường có độ ẩm cao và ăn mòn nhẹ (IP55 trở lên).
- Hỗ trợ kỹ thuật trực tuyến và đào tạo chuyển giao miễn phí trong suốt quá trình triển khai.
Tổng kết
Trong bất kỳ hệ thống xử lý nước thải nào – từ nhỏ đến quy mô lớn – giai đoạn xử lý sơ cấp bằng cơ học luôn là nền tảng cốt lõi quyết định đến độ bền vững và hiệu quả toàn hệ thống.
Hệ thống xử lý nước thải công nghệ cơ học không chỉ giúp loại bỏ các thành phần tạp chất rắn, dầu mỡ, cát, mà còn là bước tối ưu hóa chi phí, kéo dài tuổi thọ hệ vi sinh và đảm bảo ổn định chất lượng nước đầu ra.
Với kinh nghiệm triển khai hàng trăm hệ thống cho các khu công nghiệp, đô thị và nhà máy xuất khẩu lớn, ETEK cam kết mang đến giải pháp kỹ thuật đồng bộ, chi phí hợp lý, vận hành ổn định và dịch vụ hậu mãi chuyên nghiệp.
Bài viết liên quan: