HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHỆ KHỬ TRÙNG

2.1 Cấu trúc hệ thống xử lý nước thải công nghệ khử trùng

Một hệ thống xử lý nước thải công nghệ khử trùng tiêu chuẩn thường bao gồm các thành phần chính:

Bể tiếp xúc khử trùng: Là nơi nước thải sau xử lý sinh học được tiếp xúc với chất hoặc thiết bị khử trùng trong thời gian lưu cần thiết để đảm bảo hiệu quả tiêu diệt vi sinh.

Thiết bị khử trùng UV: Gồm bóng đèn phát tia cực tím bước sóng 254 nm đặt trong ống thạch anh. Nước thải chảy qua các ngăn chiếu xạ để bất hoạt vi sinh.

Thiết bị khử trùng bằng ozone: Gồm máy tạo ozone (thường dùng công nghệ corona discharge), hệ thống hòa trộn ozone vào nước bằng ejector hoặc buồng khuếch tán, và bể tiếp xúc.

Thiết bị khử trùng bằng clo: Có thể dùng clo khí (Cl₂), natri hypoclorit (NaOCl), hoặc canxi hypoclorit (Ca(ClO)₂). Hệ thống gồm bồn chứa, bơm định lượng và đường dẫn vào bể tiếp xúc.

Hệ thống điều khiển & giám sát: Bao gồm cảm biến ORP, UV intensity sensor, ozone residual, PLC điều khiển nồng độ – lưu lượng – thời gian khử trùng và báo động khi có sự cố.

2.2 Nguyên lý hoạt động của từng công nghệ khử trùng

Khử trùng bằng tia cực tím (UV):
Dựa trên khả năng phá vỡ DNA/RNA của vi sinh vật nhờ tia UV bước sóng 254 nm. Khi tiếp xúc với UV, vi khuẩn – virus sẽ mất khả năng sinh sản và bị tiêu diệt. Hiệu quả khử trùng có thể đạt tới 99.9% với cường độ tia >40 mJ/cm².

Khử trùng bằng ozone:
Ozone là chất oxy hóa mạnh (ORP > +2.000 mV), khi tan vào nước sẽ phản ứng phá hủy màng tế bào vi khuẩn. Ozone cũng có khả năng loại bỏ màu, mùi và hợp chất hữu cơ khó phân hủy. Tuy nhiên, cần thiết kế hệ thống thoát khí dư và trung hòa ozone trước khi xả.

Khử trùng bằng clo:
Là phương pháp truyền thống và phổ biến nhất. Clo khi tan trong nước sẽ tạo ra axit hypoclorơ (HOCl), có tác dụng diệt khuẩn nhanh và kéo dài dư lượng khử trùng. Tuy nhiên, clo có thể phản ứng tạo sản phẩm phụ (THMs) nên cần kiểm soát nồng độ và thời gian tiếp xúc chặt chẽ.

3.1 Thông số thiết kế đặc trưng

3.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn vận hành

Hệ thống xử lý nước thải công nghệ khử trùng cần tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn quốc tế:

Tiêu chuẩn thiết bị UV:

IEC 60335-2-109: An toàn thiết bị UV dân dụng & công nghiệp
NSF/ANSI 55 Class A: Hiệu suất khử trùng đạt ≥ 40 mJ/cm²
ISO 9001:2015, CE Marking

Tiêu chuẩn hệ thống ozone:

IEC 60079 (chống cháy nổ), ISO 14001 (môi trường)
AWWA C653, ASTM D4511 (thiết kế ozone system)

Tiêu chuẩn dùng clo:

ANSI/AWWA C651, C652
OSHA 1910.1200 – an toàn vận hành với hóa chất
US EPA 815-R-99-014 – Kiểm soát sản phẩm phụ khử trùng

4.1 Lợi ích vận hành và sinh thái

Áp dụng hệ thống xử lý nước thải công nghệ khử trùng mang lại lợi ích toàn diện, không chỉ về hiệu quả xử lý mà còn về an toàn môi trường, pháp lý và vận hành bền vững.

Đảm bảo chất lượng nước đầu ra đạt chuẩn A
Nước thải sau sinh học có thể chứa coliform và các vi khuẩn gây bệnh. Nhờ công nghệ diệt khuẩn nước thải bằng UV, ozone hoặc clo, hệ thống đảm bảo đạt nồng độ <3 MPN/100mL coliform – phù hợp để xả vào sông, kênh, hoặc tái sử dụng cho tưới cây, làm mát.

Giảm rủi ro ô nhiễm thứ cấp và lây lan dịch bệnh
Khử trùng là bước bắt buộc trong các hệ thống xử lý nước thải y tế, sản xuất thực phẩm, chế biến thủy sản… Việc loại bỏ hoàn toàn vi sinh vật giúp bảo vệ nguồn tiếp nhận, cộng đồng và nhân sự làm việc gần khu xử lý.

Tối ưu chi phí vận hành lâu dài
Dù chi phí đầu tư ban đầu của công nghệ UV hoặc ozone cao hơn clo, nhưng các hệ thống này có ưu điểm không tạo ra phụ phẩm nguy hại, ít cần thay thế hóa chất, tự động hóa cao → tiết kiệm chi phí vận hành, giảm tần suất bảo trì.

Thân thiện môi trường, không gây độc hại thứ cấp
Công nghệ khử trùng bằng tia cực tím và ozone không để lại dư lượng hóa chất trong nước. Đặc biệt, ozone phân hủy nhanh thành oxy sau vài phút, không tạo THMs như clo – rất phù hợp với yêu cầu phát triển xanh, bền vững.

Tăng điểm đánh giá môi trường EIA
Việc tích hợp xử lý nước sau sinh học bằng các công nghệ khử trùng hiện đại giúp doanh nghiệp tăng chỉ số EIA (Environmental Impact Assessment), từ đó dễ được phê duyệt dự án, cấp phép xả thải hoặc đạt các chứng nhận ISO 14001, LEED.

4.2 Ứng dụng thực tế của hệ thống xử lý nước thải công nghệ khử trùng

Nhà máy chế biến thực phẩm – đồ uống
Đây là lĩnh vực có yêu cầu cao về xử lý nước đầu ra, đặc biệt là nước xả từ khu vực rửa thiết bị, vệ sinh dây chuyền. Hệ thống khử trùng bằng ozone được ứng dụng rộng rãi nhờ khả năng khử mùi, màu, diệt khuẩn mạnh và không tạo dư lượng.

Bệnh viện, trạm y tế và phòng thí nghiệm
Nguồn nước thải chứa vi khuẩn, virus nguy hiểm cần được khử trùng triệt để trước khi xả. Tia cực tím UV hoặc clo là lựa chọn phổ biến, trong đó UV được ưu tiên vì không phát sinh phụ phẩm độc hại, dễ lắp đặt và không cần lưu trữ hóa chất nguy hiểm.

Khu công nghiệp – khu chế xuất
Hệ thống xử lý tập trung cần khử trùng trước khi xả ra môi trường. Thường sử dụng kết hợp khử trùng bằng clo và ozone nhằm đảm bảo hiệu quả cao mà vẫn tối ưu chi phí. Với các trạm lớn, công nghệ UV cấp công nghiệp được dùng để xử lý 500–2.000 m³/ngày.

Trang trại chăn nuôi – nhà máy thực phẩm đông lạnh
Nước thải chứa hàm lượng hữu cơ cao và nhiều vi sinh. Việc xử lý sinh học kết hợp ozone giúp loại bỏ vi khuẩn và mùi hôi hiệu quả. Khử trùng nước thải bằng UV tại đầu ra giúp đảm bảo nước tái sử dụng tưới cây hoặc xả vào hồ sinh học.

Các nhà máy sản xuất dược phẩm – mỹ phẩm
Yêu cầu độ tinh sạch của nước thải đầu ra rất cao, đặc biệt là vi khuẩn và vi rút. Hệ thống UV tích hợp PLC điều khiển lưu lượng – cường độ chiếu xạ là lựa chọn ưu việt, với mức độ diệt khuẩn lên đến 99.99% mà không làm thay đổi đặc tính vật lý của nước.

5. Kinh nghiệm ETEK

Với hơn 20 năm kinh nghiệm, ETEK tự hào là đơn vị kỹ thuật công nghiệp hàng đầu trong việc cung cấp, lắp đặt và bảo trì hệ thống xử lý nước thải công nghệ khử trùng. Chúng tôi cam kết mang lại giải pháp tối ưu từ chất lượng, hiệu quả đến dịch vụ kỹ thuật chuyên sâu.

5.1 Tư vấn chọn công nghệ tối ưu cho từng ngành
ETEK khảo sát hiện trạng đầu vào – đầu ra, đánh giá chỉ tiêu sinh học, hóa học để đưa ra giải pháp khử trùng bằng clo, ozone hoặc tia cực tím (UV) phù hợp. Mỗi dự án đều được tùy biến theo đặc thù vận hành – tiết kiệm chi phí đầu tư và tối ưu vận hành.

5.2 Hệ thống kỹ thuật đạt chuẩn quốc tế
Chúng tôi chỉ sử dụng thiết bị đạt chuẩn CE, ISO 9001:2015, NSF 55 Class A, đạt hiệu suất khử trùng ≥ 99.9%. Các bóng UV có tuổi thọ > 9.000 giờ, thiết bị ozone tích hợp cảm biến nồng độ và cảnh báo tự động. Hệ thống điều khiển PLC, HMI thân thiện, dễ bảo trì.

5.3 Dịch vụ thi công trọn gói – vận hành ổn định lâu dài
ETEK cung cấp giải pháp từ A đến Z: khảo sát – thiết kế – lắp đặt – hướng dẫn vận hành – bảo trì định kỳ. Đội ngũ kỹ sư có chứng chỉ xử lý nước quốc tế, kinh nghiệm thực tế triển khai nhiều dự án quy mô 500 – 3.000 m³/ngày tại Việt Nam và khu vực Đông Nam Á, Trung Đông, Châu Phi.

5.4 Hệ thống giám sát thông minh – tự động hóa toàn phần
Chúng tôi tích hợp giám sát từ xa qua SCADA hoặc HMI. Khách hàng có thể theo dõi trạng thái UV, nồng độ ozone, ORP hoặc dư lượng clo từ điện thoại hoặc máy chủ. Cảnh báo tức thời khi hệ thống vượt ngưỡng – đảm bảo an toàn 24/7.

5.5 Kho dự phòng linh kiện sẵn có – phản hồi kỹ thuật nhanh
ETEK duy trì kho bóng UV, bộ tạo ozone, cảm biến ORP, bơm định lượng, PLC… luôn sẵn sàng thay thế trong 24–48h. Dịch vụ bảo trì định kỳ mỗi 6 tháng/lần, kiểm tra toàn bộ hệ thống và cập nhật thông số kỹ thuật giúp hệ thống luôn vận hành ổn định.

5.6 Thương hiệu thiết bị theo phân khúc

Thiết bị UV

• Phân khúc cao cấp – Trojan Technologies (Canada): Thiết bị UV đạt chuẩn NSF 55 Class A, tích hợp cảm biến cường độ, hệ tự làm sạch, tuổi thọ bóng >12.000 giờ.
• Phân khúc trung cấp – Wedeco (Germany): Đèn UV công nghiệp, hiệu suất cao, vỏ thạch anh chống bám cặn, phù hợp xử lý 100–1.000 m³/ngày.
• Phân khúc phổ thông – LIT UV (China): Thiết bị giá hợp lý, dễ bảo trì, thường dùng cho trạm xử lý nhỏ, quy mô <300 m³/ngày.

Hệ thống ozone

• Phân khúc cao cấp – Ozonia (Switzerland): Hệ thống ozone công suất lớn, tích hợp điều khiển từ xa, đạt tiêu chuẩn AWWA & ISO 14001.
• Phân khúc trung cấp – Primozone (Sweden): Thiết bị tạo ozone modular, tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ điện cực dài, dễ bảo trì.
• Phân khúc phổ thông – Qingdao Guolin (China): Máy ozone giá tốt, hiệu suất đủ dùng, phù hợp với các hệ xử lý nhỏ – vừa.

Thiết bị clo hóa

• Phân khúc cao cấp – Wallace & Tiernan (USA): Hệ thống định lượng khí clo chuẩn xác, đạt tiêu chuẩn EPA, tích hợp an toàn hóa chất.
• Phân khúc trung cấp – Grundfos (Denmark): Bơm định lượng NaOCl, điều khiển tự động theo lưu lượng và ORP.
• Phân khúc phổ thông – SEKO (Italy): Thiết bị nhỏ gọn, giá thành thấp, dễ lắp đặt và vận hành tại các trạm xử lý quy mô nhỏ.

6. MỞ RỘNG: VẬN HÀNH – BẢO TRÌ VÀ TIÊU CHÍ CHỌN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHỆ KHỬ TRÙNG

6.1 Lưu ý vận hành và bảo trì hệ thống khử trùng

Để đảm bảo hệ thống xử lý nước thải công nghệ khử trùng hoạt động hiệu quả và liên tục, doanh nghiệp cần chú trọng đến các yếu tố sau:

Với công nghệ UV:

• Vệ sinh ống thạch anh định kỳ 2 tuần/lần hoặc theo cảnh báo hệ thống
• Thay bóng UV sau 9.000–12.000 giờ hoạt động để duy trì hiệu suất diệt khuẩn ≥99.9%
• Kiểm tra cảm biến cường độ tia UV và bộ điều khiển PLC để đảm bảo liều xạ tối thiểu đạt ≥40 mJ/cm²

Với công nghệ ozone:

• Vệ sinh bộ phun ozone, ejector, hoặc buồng tiếp xúc mỗi 1–3 tháng
• Thay thế điện cực (corona discharge tube) định kỳ 12–18 tháng tùy tần suất sử dụng
• Giám sát nồng độ ozone hòa tan qua sensor, đảm bảo nồng độ còn dư sau tiếp xúc ≤0.1 mg/L

Với công nghệ clo:

• Bảo dưỡng bơm định lượng, thay màng bơm và van 1 chiều định kỳ mỗi 6 tháng
• Kiểm tra pH nước để duy trì hiệu quả tạo HOCl trong khoảng 6.5 – 7.5
• Theo dõi dư lượng clo qua cảm biến hoặc thử nhanh, đảm bảo duy trì trong ngưỡng 0.3 – 0.5 mg/L

6.2 Tiêu chí lựa chọn công nghệ khử trùng phù hợp

ETEK khuyến nghị doanh nghiệp cân nhắc 6 tiêu chí quan trọng khi lựa chọn giải pháp xử lý nước sau sinh học bằng công nghệ khử trùng:

1. Đặc tính nước thải sau xử lý sinh học:
   Nếu SS còn cao (>30 mg/L), nên ưu tiên ozone hoặc clo. Nếu nước đã trong, UV là lựa chọn hiệu quả và thân thiện môi trường.
2. Mức độ khử trùng yêu cầu:
   Các ngành như y tế, dược phẩm cần mức diệt khuẩn ≥99.99%, nên sử dụng UV cấp A hoặc ozone công suất cao.
3. Quy mô trạm xử lý:
   Trạm quy mô nhỏ <500 m³/ngày có thể dùng UV hoặc clo. Trạm lớn >1.000 m³/ngày nên dùng ozone hoặc tổ hợp UV + clo.
4. Khả năng vận hành & ngân sách:
   Clo đầu tư thấp nhưng cần hóa chất thường xuyên. UV và ozone đầu tư cao hơn nhưng tự động hóa và tiết kiệm chi phí dài hạn.
5. Yêu cầu tái sử dụng nước:
   Nếu tái sử dụng cho làm mát, tưới cây, cấp nước kỹ thuật → UV là lựa chọn tối ưu vì không tạo dư lượng hoặc mùi clo.
6. Tuân thủ quy định pháp lý và tiêu chuẩn quốc tế:
   Các doanh nghiệp xuất khẩu, có nhà máy tại khu công nghiệp sinh thái thường bắt buộc sử dụng công nghệ khử trùng bằng tia cực tím hoặc ozone, đáp ứng tiêu chuẩn ISO, WHO và IFC.

6.3 Tổng kết

Hệ thống xử lý nước thải công nghệ khử trùng không chỉ là yêu cầu bắt buộc về pháp lý, mà còn là giải pháp tiên tiến giúp doanh nghiệp chủ động kiểm soát rủi ro sinh học, bảo vệ môi trường và nâng cao năng lực cạnh tranh trong dài hạn.

Sự phát triển của công nghệ khử trùng hiện nay giúp các hệ thống xử lý đạt hiệu quả cao, giảm thiểu tác động thứ cấp, vận hành ổn định và phù hợp với định hướng phát triển bền vững, thân thiện môi trường.

Với đội ngũ kỹ sư dày dạn kinh nghiệm và khả năng triển khai tại nhiều khu vực quốc tế như Đông Nam Á, Châu Phi và Trung Đông, ETEK sẵn sàng đồng hành cùng các doanh nghiệp trong quá trình đầu tư và vận hành hệ thống xử lý nước thải công nghệ khử trùng hiện đại, hiệu quả và chuẩn quốc tế.

Bài viết liên quan:

Tư vấn các hệ thống xử lý nước thải khác

Thị trường quốc tế