HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHỆ HÓA LÝ
Hệ thống xử lý nước thải công nghệ hóa lý là giải pháp tối ưu để xử lý các loại nước thải công nghiệp có tải lượng ô nhiễm cao, chứa kim loại nặng hoặc chất khó phân hủy sinh học. Với khả năng ứng dụng rộng, quy trình kỹ thuật chặt chẽ và hiệu quả xử lý cao, công nghệ hóa lý đang được ưu tiên triển khai tại nhiều khu công nghiệp trong và ngoài nước.
Hệ thống xử lý nước thải công nghệ hóa lý là tập hợp các quá trình xử lý nhằm loại bỏ các chất rắn lơ lửng, kim loại nặng, dầu mỡ và hợp chất độc hại bằng các phản ứng hóa học – vật lý.
Không như phương pháp sinh học yêu cầu thời gian ổn định vi sinh, công nghệ hóa lý hoạt động dựa trên quá trình keo tụ, tạo bông, lắng hóa lý, tuyển nổi DAF, trung hòa pH và khử kim loại nặng, nhờ đó đạt hiệu quả xử lý nhanh và ổn định.
Đặc biệt phù hợp với các ngành như mạ điện, dệt nhuộm, sản xuất giấy, thuộc da, luyện kim, công nghệ hóa lý có thể vận hành độc lập hoặc kết hợp với các công đoạn sinh học để tăng hiệu suất tổng thể.
2.1 Cấu trúc hệ thống xử lý nước thải công nghệ hóa lý
Một hệ thống xử lý nước thải công nghệ hóa lý tiêu chuẩn gồm các cụm thiết bị chính:
Bể phản ứng keo tụ – tạo bông
Nơi diễn ra quá trình keo tụ và tạo bông, các hóa chất như PAC, phèn nhôm, polymer được cấp định lượng giúp kết dính các hạt keo, chất rắn lơ lửng tạo thành bông cặn.
Bể lắng hóa lý / bể tuyển nổi DAF
Tùy theo tải trọng và tính chất nước thải, hệ thống có thể sử dụng bể lắng lamella hoặc tuyển nổi DAF để tách bông cặn. DAF thích hợp cho nước thải dầu mỡ, độ đục cao.
Bể trung hòa pH
Đảm bảo pH đầu ra đạt chuẩn, sử dụng hóa chất như NaOH, H₂SO₄, Ca(OH)₂, và thiết bị đo pH tự động để điều chỉnh theo thời gian thực.
Thiết bị tách kim loại nặng
Áp dụng phương pháp kết tủa hydroxide hoặc sunfua để khử kim loại nặng, đồng thời bổ sung giai đoạn trao đổi ion hoặc lọc hấp phụ khi cần xử lý sâu.
Hệ thống cấp – pha hóa chất và điều khiển tự động
Tủ điện trung tâm, van định lượng, PLC điều khiển thời gian, lưu lượng và phản ứng theo thuật toán tối ưu.
2.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống xử lý nước thải công nghệ hóa lý
Quy trình xử lý nước thải theo công nghệ hóa lý gồm các giai đoạn:
Tiếp nhận nước thải từ hệ thống thu gom và dẫn qua song chắn rác, bể điều hòa
Bơm định lượng cấp hóa chất keo tụ và tạo bông vào bể phản ứng – nơi dòng nước được khuấy trộn với vận tốc và thời gian được lập trình
Sau đó, nước chảy sang bể lắng hóa lý hoặc DAF để tách bông cặn
Tiếp theo, nước thải đi qua bể trung hòa pH để điều chỉnh độ pH về khoảng 6.5–8.5
Trong trường hợp có chứa ion Cu²⁺, Pb²⁺, Zn²⁺, Cr⁶⁺…, nước tiếp tục qua thiết bị khử kim loại nặng
Cuối cùng, nước đạt chuẩn được dẫn về bể chứa nước sau xử lý hoặc xả ra môi trường theo QCVN
Toàn bộ quy trình được điều khiển tự động bằng cảm biến lưu lượng, pH, ORP kết nối PLC và hệ thống giám sát trung tâm.
3.1 Các thông số thiết kế điển hình
Lưu lượng thiết kế: 10–300 m³/ngày.đêm
Tải trọng COD: 500–5.000 mg/L
Hiệu suất loại bỏ COD: 70–85%
Hiệu suất loại bỏ TSS: ≥ 90%
Hiệu suất khử kim loại nặng: ≥ 95% (Cu²⁺, Pb²⁺, Zn²⁺, Cr⁶⁺…)
pH đầu ra: 6.5 – 8.5
Thời gian lưu bể phản ứng: 20–40 phút
Liều lượng hóa chất (PAC, polymer): 20–100 mg/L tùy theo tính chất nước
3.2 Tiêu chuẩn thiết kế và an toàn
Thiết bị – vật liệu chịu ăn mòn (FRP, inox 304/316)
Hóa chất sử dụng đạt chuẩn công nghiệp ISO 9001:2015
Tủ điện điều khiển IP65, chuẩn IEC 61439
Van định lượng đạt chuẩn ANSI/NSF 61
Máy thổi khí, bơm định lượng có nguồn gốc rõ ràng, hiệu suất cao
Đáp ứng tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT cho xả thải công nghiệp
4.1 Lợi ích kỹ thuật – vận hành vượt trội
Hệ thống xử lý nước thải công nghệ hóa lý mang đến hiệu quả xử lý nhanh, đáp ứng các chỉ số đầu ra khắt khe trong thời gian ngắn.
Khả năng xử lý TSS, kim loại nặng, dầu mỡ, hợp chất không phân hủy sinh học lên đến 90–99%, nhờ keo tụ, tạo bông, lắng hóa lý hoặc DAF tuyển nổi.
Hệ thống có thể khởi động – ngừng vận hành linh hoạt, không cần thời gian dưỡng như vi sinh.
Tích hợp trung hòa pH và tự động điều chỉnh lưu lượng hóa chất giúp kiểm soát chất lượng đầu ra liên tục.
Kết cấu module giúp dễ dàng nâng công suất hoặc kết hợp với hệ sinh học phía sau để giảm tải COD còn lại.
4.2 Lợi ích tài chính – tiết kiệm chi phí vận hành
Chi phí đầu tư ban đầu của hệ thống xử lý nước thải công nghệ hóa lý thường thấp hơn 20–30% so với hệ sinh học tương đương.
Vận hành đơn giản, ít nhân công, chi phí hóa chất thấp do liều lượng keo tụ – polymer được định lượng tự động, chỉ từ 20–80 mg/L.
Thời gian thi công trung bình từ 45–90 ngày tùy công suất, phù hợp với các dự án cần hoàn thành nhanh để bàn giao nhà máy.
Hiệu suất xử lý ổn định giúp doanh nghiệp tránh rủi ro bị phạt do vượt chuẩn môi trường – đặc biệt trong ngành xuất khẩu.
4.3 Ứng dụng theo ngành công nghiệp
Ngành mạ điện – xi mạ – sơn phủ kim loại
Là ngành có hàm lượng kim loại nặng rất cao: Cr⁶⁺, Ni²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺.
Hệ thống xử lý nước thải công nghệ hóa lý sử dụng phản ứng kết tủa hydroxide, hỗ trợ tạo bông – lắng hóa lý hoặc DAF để đạt hiệu suất >95%.
Ngành dệt nhuộm – thuộc da – in ấn bao bì
Nước thải có độ màu cao, pH bất ổn, tải COD lớn.
Giải pháp trung hòa pH – keo tụ màu – lắng lamella là bắt buộc trước khi đưa vào sinh học, hoặc có thể vận hành độc lập với hệ DAF.
Ngành sản xuất thực phẩm – đồ uống – thủy sản
Nước thải chứa nhiều dầu mỡ, cặn lơ lửng, rất thích hợp để xử lý bằng DAF tuyển nổi kết hợp tạo bông nhanh – chậm.
Hiệu quả xử lý TSS có thể đạt >95%, giảm tải lớn cho hệ sinh học phía sau.
Ngành hóa mỹ phẩm – pin năng lượng – vật liệu điện tử
Các hợp chất hữu cơ không phân hủy sinh học hoặc chứa ion kim loại đặc biệt như Cd²⁺, Pb²⁺, Hg²⁺… đòi hỏi xử lý hóa lý đa giai đoạn.
Cần thiết lập quy trình riêng cho từng dòng thải theo từng ca sản xuất.
5.1 Kinh nghiệm chuyên sâu và năng lực triển khai quốc tế
ETEK có hơn 15 năm trong ngành xử lý nước thải công nghiệp, từng triển khai hàng trăm dự án tại Việt Nam và khu vực như Đông Nam Á, Trung Đông, châu Phi.
Đội ngũ kỹ sư được đào tạo bài bản, có chứng chỉ thiết kế – giám sát theo tiêu chuẩn ISO và quy chuẩn môi trường toàn cầu.
5.2 Giải pháp tích hợp toàn diện – tối ưu đầu tư
ETEK cung cấp trọn gói từ tư vấn – thiết kế – chế tạo – lắp đặt – vận hành hệ thống xử lý nước thải công nghệ hóa lý.
Quy trình khép kín giúp tiết kiệm đến 20% chi phí so với thuê nhà thầu rời rạc.
Thiết bị được chế tạo trong nước kết hợp nhập khẩu chính hãng, tích hợp PLC/SCADA điều khiển từ xa.
5.3 Cam kết hiệu suất – bảo trì toàn diện
ETEK cam kết chất lượng nước đầu ra đạt QCVN loại A hoặc B theo yêu cầu.
Tỷ lệ khử kim loại nặng, giảm COD – TSS, trung hòa pH đều được kiểm chứng qua hồ sơ vận hành thực tế.
Hợp đồng bảo trì định kỳ 3–6 tháng/lần, cung cấp sẵn kho phụ tùng thay thế.
5.4 Đội ngũ hỗ trợ 24/7 và sẵn sàng mở rộng quốc tế
ETEK có 3 trung tâm hỗ trợ kỹ thuật tại miền Bắc – Trung – Nam và tổ vận hành lưu động cho các dự án nước ngoài.
Sẵn sàng triển khai hệ thống xử lý từ quy mô 10 m³/ngày đến 5.000 m³/ngày ở các nước có quy định môi trường nghiêm ngặt.
5.5 Thiết bị đạt chuẩn quốc tế – phù hợp xuất khẩu
Tất cả thiết bị do ETEK cung cấp đều đạt tiêu chuẩn ISO 9001, CE, RoHS, ANSI/NSF.
Vật liệu sử dụng như inox 316, FRP, PVC-U được chọn lọc để chống ăn mòn, chịu axit – kiềm – UV cao.
Tích hợp hệ thống tủ điện IP65, cảm biến đo pH, ORP, lưu lượng đạt tiêu chuẩn quốc tế.
THƯƠNG HIỆU CUNG CẤP HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHỆ HÓA LÝ THEO PHÂN KHÚC
Phân khúc cao cấp – Veolia (Pháp)
Giải pháp hóa lý tích hợp DAF, keo tụ nano-polymer, SCADA toàn phần.
Hiệu suất xử lý cao, chuyên dùng cho ngành luyện kim, hóa chất độc hại.
Thích hợp cho các nhà máy có yêu cầu xử lý theo chuẩn châu Âu.
Phân khúc trung cấp – Kurita (Nhật Bản)
Hệ thống hóa lý dạng module nhỏ gọn, dễ vận hành, hiệu suất ổn định.
Thích hợp cho các nhà máy dệt nhuộm, thực phẩm quy mô vừa.
Hỗ trợ kỹ thuật từ xa, tích hợp cảm biến kiểm soát hóa chất.
Phân khúc phổ thông – Wapure (Trung Quốc)
Cung cấp hệ thống lắng – tạo bông – DAF chi phí thấp, dễ lắp đặt.
Hiệu quả cơ bản đạt chuẩn đầu ra B – phù hợp với các KCN mới tại Đông Nam Á.
Thời gian giao hàng nhanh, bảo trì đơn giản.
TỔNG KẾT – GIẢI PHÁP LINH HOẠT CHO MỌI NGÀNH NGHỀ
Hệ thống xử lý nước thải công nghệ hóa lý không chỉ là một giải pháp kỹ thuật, mà còn là công cụ chiến lược giúp doanh nghiệp đáp ứng các yêu cầu khắt khe về môi trường trong nước và quốc tế.
Với khả năng xử lý đa dạng loại nước thải: từ kim loại nặng, hợp chất độc hại, dầu mỡ, chất màu, pH bất ổn, đến các dòng thải khó xử lý sinh học, hệ thống này đóng vai trò nền tảng trong chuỗi xử lý tổng thể.
Đặc biệt, với sự phát triển của công nghệ tuyển nổi DAF, cảm biến đo ORP – pH tự động, hóa chất xử lý thông minh, hiệu suất ngày càng được nâng cao, đảm bảo nước thải đầu ra luôn đạt chuẩn.
KHẢ NĂNG KẾT HỢP LINH HOẠT VỚI CÁC HỆ KHÁC
Một trong những ưu điểm vượt trội của hệ thống xử lý nước thải công nghệ hóa lý là khả năng kết hợp với hệ thống xử lý sinh học hiếu khí hoặc kỵ khí để tạo thành hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh.
Ví dụ:
Tích hợp phía trước hệ vi sinh: giảm TSS, kim loại, pH – giúp vi sinh hoạt động ổn định, không bị ức chế.
Tích hợp phía sau hệ sinh học: loại bỏ cặn còn lại, tăng độ trong, khử các kim loại còn dư sau phân hủy sinh học.
Kết hợp xử lý nước tuần hoàn (reuse): loại bỏ kim loại – bùn – dầu, sau đó qua UF hoặc RO để tái sử dụng.
Với cấu trúc module và tự động hóa cao, hệ thống có thể tùy chỉnh theo từng nhà máy – từng ngành công nghiệp khác nhau.
THÁCH THỨC VÀ GIẢI PHÁP THỰC TIỄN
Thách thức thường gặp:
Tính biến động cao của nước thải: tải trọng COD/TSS/pH thay đổi theo ca.
Chất lượng hóa chất không ổn định, ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý.
Thiếu nhân sự có chuyên môn kiểm soát quy trình keo tụ – tạo bông – pH – lắng.
Giải pháp từ ETEK:
Tích hợp cảm biến đo pH, ORP, lưu lượng, độ đục, từ đó tự động điều chỉnh liều lượng hóa chất.
Thiết kế hệ thống dạng module tách biệt theo từng giai đoạn để điều tiết lưu lượng, xử lý từng phần.
Cung cấp dịch vụ O&M toàn diện, đào tạo nhân sự tại chỗ, hỗ trợ từ xa qua SCADA.
Sẵn sàng nâng cấp – mở rộng công suất nếu tải nước thải tăng theo thời gian.
HIỆU QUẢ MÔI TRƯỜNG & TÁC ĐỘNG ESG
Việc đầu tư vào hệ thống xử lý nước thải công nghệ hóa lý không chỉ giúp doanh nghiệp tránh các khoản phạt hoặc đình chỉ sản xuất do vi phạm môi trường, mà còn nâng cao điểm số ESG – Environmental, Social, Governance.
Đặc biệt, đối với các doanh nghiệp xuất khẩu sang các thị trường như EU, Mỹ, Nhật Bản, chứng minh được hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn sẽ là điểm cộng lớn trong hồ sơ thẩm định nhà máy.
Đây là xu hướng không thể đảo ngược, đòi hỏi doanh nghiệp phải hành động kịp thời để đảm bảo sự phát triển bền vững trong chuỗi cung ứng toàn cầu.
ETEK – ĐỐI TÁC CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG TOÀN DIỆN
Với hệ sinh thái dịch vụ toàn diện, ETEK không chỉ cung cấp thiết bị xử lý nước thải công nghệ hóa lý, mà còn triển khai các giải pháp đồng bộ như:
Xử lý nước cấp – RO – DI – EDI
Tái sử dụng nước thải – hệ thống lọc UF, NF, MBR
Giải pháp giám sát môi trường tự động (EMS)
Hệ thống phân tích nước online kết nối cổng dữ liệu
Khách hàng sẽ được tư vấn lựa chọn thiết bị tối ưu về hiệu suất, chi phí và khả năng mở rộng. Các giải pháp của ETEK luôn đi kèm các chứng chỉ xuất xưởng, bản vẽ chi tiết, quy trình nghiệm thu theo chuẩn quốc tế.
Bài viết liên quan: