HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TÁI SỬ DỤNG
Hệ thống xử lý nước thải tái sử dụng đang trở thành lựa chọn ưu tiên trong công nghiệp hiện đại nhờ khả năng tái sử dụng nước thải, giảm thiểu áp lực tài nguyên và đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường khắt khe. Với công nghệ lọc màng MBR, RO, UF tiên tiến, đây là giải pháp hiệu quả cho các nhà máy muốn tuần hoàn nước thải để phục vụ tưới tiêu, giải nhiệt, rửa sàn và xử lý nước thải cấp kỹ thuật.
Hệ thống xử lý nước thải tái sử dụng là tổ hợp công nghệ tiên tiến dùng để xử lý và chuyển hóa nước thải sau quá trình sản xuất, sinh hoạt thành nước có thể sử dụng lại cho các mục đích không ăn uống như: tưới cây, rửa sàn, giải nhiệt hệ thống HVAC, hoặc cấp nước kỹ thuật.
Hiện nay, với tình trạng khan hiếm nguồn nước ngọt, nhiều doanh nghiệp đã chuyển sang giải pháp tuần hoàn nước thải để giảm chi phí vận hành, tuân thủ quy định môi trường và tối ưu hóa chu trình sản xuất.
Hệ thống sử dụng các công nghệ như lọc màng MBR, siêu lọc (UF), thẩm thấu ngược (RO) để loại bỏ hoàn toàn chất rắn lơ lửng, vi sinh vật và kim loại nặng, cho ra nguồn nước sạch đạt chuẩn dùng lại.
2.1 Cấu trúc hệ thống
Một hệ thống xử lý nước thải tái sử dụng tiêu chuẩn thường bao gồm:
- Bể điều hòa và bể tách mỡ: Ổn định lưu lượng và loại bỏ dầu mỡ sơ cấp.
- Bể sinh học hiếu khí (AO/MBR): Phân hủy chất hữu cơ bằng vi sinh vật.
- Màng lọc MBR: Kết hợp xử lý sinh học và lọc màng với kích thước 0.1–0.4 µm, hiệu quả loại bỏ SS > 99%.
- Hệ thống siêu lọc UF: Loại bỏ vi khuẩn, virus, độ đục.
- Thiết bị thẩm thấu ngược RO: Loại bỏ hoàn toàn muối và chất ô nhiễm hòa tan.
- Bồn chứa nước sau xử lý: Lưu trữ nước tái sử dụng.
Hệ thống tích hợp tủ điện điều khiển PLC/SCADA để giám sát và tự động vận hành.
2.2 Nguyên lý hoạt động
Nước thải sau xử lý sơ cấp sẽ được đưa vào bể sinh học AO hoặc hệ MBR. Tại đây, vi sinh vật phân giải các hợp chất hữu cơ và tạp chất.
Tiếp đến, nước được bơm qua màng lọc MBR – màng vi lọc giữ lại cặn lơ lửng và vi khuẩn. Sau đó, dòng nước được chuyển qua thiết bị siêu lọc UF, tiếp tục được làm sạch đến cấp độ vi sinh.
Giai đoạn cuối là xử lý bằng màng RO, loại bỏ hoàn toàn muối khoáng, chất hòa tan và kim loại nặng. Nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn tái sử dụng nước thải, phục vụ nhiều mục đích trong nhà máy.
3.1 Thông số kỹ thuật điển hình
| Hạng mục kỹ thuật | Giá trị tham chiếu |
| Lưu lượng xử lý | 10–500 m³/ngày |
| Hiệu suất loại bỏ BOD, COD | ≥ 90% |
| Chỉ tiêu độ đục sau xử lý | < 1 NTU |
| Chỉ tiêu vi sinh vật (E.coli) | < 3 MPN/100ml |
| Hiệu suất loại bỏ tổng SS | ≥ 99% |
| TDS sau màng RO | < 50 mg/L |
| Tuổi thọ màng MBR | 5–7 năm |
| Tuổi thọ màng RO, UF | 3–5 năm |
| Công suất tiêu thụ toàn hệ thống | 0.5–0.8 kWh/m³ |
| Tự động hóa | Điều khiển PLC hoặc SCADA |
3.2 Tiêu chuẩn quốc tế áp dụng
Hệ thống được thiết kế tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế như:
- ISO 16075-1/-2: Hướng dẫn sử dụng nước tái chế cho mục đích phi sinh hoạt.
- NSF/ANSI 350: Tiêu chuẩn Mỹ về tái sử dụng nước thải tại chỗ.
- WHO 2006: Hướng dẫn chất lượng nước dùng cho tưới tiêu.
- EN 12566-3 (châu Âu): Hệ thống xử lý nước thải nhỏ.
- ISO 14001 / ISO 9001: Quản lý môi trường và chất lượng hệ thống.
4.1 Lợi ích kinh tế – kỹ thuật – môi trường
Hệ thống xử lý nước thải tái sử dụng mang lại nhiều giá trị vượt trội cho doanh nghiệp:
Tiết kiệm chi phí nước đầu vào và xử lý thải
Trung bình, một nhà máy có thể tái sử dụng 30–80% tổng lượng nước thải, tiết kiệm 20–50% chi phí nước sạch mỗi tháng. Đặc biệt với doanh nghiệp có lưu lượng >100 m³/ngày, khoản tiết kiệm có thể lên tới hàng trăm triệu đồng/năm.
Tái sử dụng nước thải hiệu quả cho các mục tiêu phi sinh hoạt
Nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn có thể dùng cho các mục đích như:
– Tưới cây và cảnh quan nhà máy
– Giải nhiệt tháp cooling tower
– Rửa sàn xưởng, bồn, xe tải
– Cấp cho hệ thống xử lý nước thải cấp kỹ thuật
Giảm áp lực lên hệ thống thoát nước công cộng
Lượng nước xả ra sau xử lý giảm đáng kể, hạn chế tình trạng quá tải, ngập úng đô thị hoặc chi phí xử lý tập trung.
Góp phần bảo vệ tài nguyên nước và môi trường
Việc tuần hoàn nước thải giúp giảm lượng nước ngầm khai thác, hạn chế xâm nhập mặn, suy thoái tài nguyên nước và cải thiện chất lượng môi trường.
Đáp ứng quy định môi trường và tăng điểm ESG
Nhiều khu công nghiệp yêu cầu nhà máy có hệ thống tái sử dụng nước, đặc biệt tại các khu vực hạn nước. Hệ thống còn giúp doanh nghiệp đạt tiêu chí trong kiểm toán ESG, ISO 14001, LEED…
4.2 Ứng dụng thực tiễn theo từng ngành nghề
Ngành dệt nhuộm – giặt là
Tái sử dụng nước cho khâu giặt sơ bộ, rửa thiết bị, làm mát. Giúp tiết kiệm tới 35% nước đầu vào. Các hệ MBR kết hợp RO được áp dụng phổ biến.
Ngành chế biến thực phẩm – đồ uống
Tái sử dụng nước cho rửa sàn, hệ thống CIP, làm mát. Hệ thống cần đảm bảo lọc màng MBR có khả năng xử lý chất hữu cơ và vi sinh.
Ngành sản xuất linh kiện điện tử – bán dẫn
Yêu cầu cao về độ sạch. Hệ thống lọc RO – UF có thể tạo ra nước tái sử dụng đạt chất lượng cao, dùng cho rửa bảng mạch, làm mát thiết bị.
Ngành hóa chất – nhựa – in ấn
Tái sử dụng nước thải sau xử lý để cấp lại cho bồn trộn, súc rửa thiết bị, rửa sàn xưởng.
Khu công nghiệp và đô thị mới
Ứng dụng hệ thống xử lý nước thải tái sử dụng quy mô từ 100–500 m³/ngày để tưới cây, rửa đường và làm mát tháp giải nhiệt khu vực công cộng
5.1 Tích hợp công nghệ cao và tối ưu vận hành
ETEK cung cấp giải pháp trọn gói EPC: khảo sát – thiết kế – thi công – tích hợp hệ thống.
Chúng tôi sử dụng màng MBR Nhật Bản hoặc Châu Âu, màng RO của DOW (Mỹ), màng UF từ GE hoặc Pentair – giúp đảm bảo chất lượng đầu ra vượt trội.
ETEK áp dụng các mô hình tính toán cân bằng nước đầu vào – đầu ra, giảm 15–25% chi phí đầu tư nhờ thiết kế theo chuẩn ISO 16075.
5.2 Thiết bị đạt chuẩn quốc tế – hệ thống vận hành bền vững
Toàn bộ thiết bị điện, bơm, van, tủ điều khiển được chọn lọc từ các hãng có chứng nhận CE, UL, RoHS, ISO 9001.
Hệ thống tích hợp SCADA hoặc PLC giúp giám sát thông số vận hành: pH, TSS, áp lực màng, lưu lượng, COD, độ đục…
Mỗi hệ thống được kiểm định đầu ra theo tiêu chuẩn quốc tế, cam kết nước sau xử lý đạt chuẩn NSF/ANSI 350 hoặc WHO 2006.
5.3 Dịch vụ sau bán hàng chuyên nghiệp – hỗ trợ 24/7
ETEK duy trì bộ phận kỹ thuật hỗ trợ kỹ thuật 24/7, sẵn sàng kiểm tra hệ thống theo định kỳ.
Hợp đồng bảo trì bao gồm:
– Thay thế màng định kỳ
– Hiệu chuẩn cảm biến đo pH, TDS
– Làm sạch CIP cho hệ RO, MBR
Chúng tôi cũng duy trì kho dự phòng các phụ kiện như màng MBR, màng RO, van, bơm, tủ điều khiển nhằm giảm thiểu thời gian dừng hệ thống.
5.4 Đội ngũ triển khai có kinh nghiệm quốc tế
ETEK đã triển khai nhiều dự án tại các khu vực như Đông Nam Á, Trung Đông và châu Phi, đặc biệt trong lĩnh vực tái sử dụng nước công nghiệp và đô thị.
Chúng tôi có đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm, được đào tạo theo chuẩn ISO 24513 về quản lý nước tái sử dụng và PMI về triển khai dự án.
ETEK có khả năng thiết kế – lắp đặt hệ thống có công suất từ 10 m³/ngày đến 1.000 m³/ngày, phù hợp với cả nhà máy vừa và lớn.
Thương hiệu thiết bị tiêu biểu theo phân khúc
Phân khúc cao cấp – Toray Membranes (Nhật Bản)
Cung cấp màng MBR, RO chất lượng cao, độ bền vượt trội, khả năng chống tắc nghẽn cao, tuổi thọ tới 7–10 năm.
Phân khúc trung cấp – Lenntech (Hà Lan)
Cung cấp hệ thống lọc màng UF, tủ PLC và tích hợp trọn gói. Được sử dụng nhiều trong các nhà máy tại Châu Á và Trung Đông.
Phân khúc phổ thông – Pentair (Mỹ)
Cung cấp màng lọc RO/UF, bơm định lượng, van cơ bản. Giá thành hợp lý, dễ bảo trì, vận hành linh hoạt cho doanh nghiệp quy mô nhỏ.
Khả năng mở rộng và tùy biến theo từng loại hình nhà máy
Hệ thống xử lý nước thải tái sử dụng do ETEK cung cấp có thể được thiết kế dạng container module hoặc kết cấu cố định, phù hợp với đa dạng loại hình doanh nghiệp và địa hình xây dựng.
Nhà máy quy mô nhỏ (<50 m³/ngày)
Sử dụng hệ thống dạng compact, tích hợp lọc màng MBR và UF, vận hành tự động, diện tích chỉ từ 8–15 m².
Nhà máy trung bình (50–200 m³/ngày)
Thiết kế hệ thống bán cố định, dùng bể lắp ghép composite hoặc bê tông, kết hợp lọc màng MBR – RO, điều khiển PLC.
Nhà máy lớn và khu công nghiệp (>200 m³/ngày)
Thiết kế phân cụm, tối ưu hệ thống tuần hoàn nước thải, tích hợp SCADA đa điểm, có khả năng chia nguồn đầu ra theo từng cấp chất lượng khác nhau (rửa, làm mát, tưới).
Tính linh hoạt trong vận hành – điều chỉnh theo nhu cầu thực tế
Hệ thống được trang bị cảm biến lưu lượng, áp suất, pH, độ đục và khả năng dò rò rỉ tự động.
Tính năng nổi bật gồm:
– Chế độ “Bypass” khi chất lượng nước đầu vào không ổn định
– Điều khiển theo thời gian thực qua điện thoại hoặc máy tính
– Báo động tức thì khi xảy ra sự cố màng lọc hoặc mất áp
Tùy theo nhu cầu tiêu thụ nước tái sử dụng, hệ thống có thể tự động điều chỉnh công suất xử lý từ 30–100% tải, giúp tiết kiệm năng lượng.
Tính bền vững và chi phí đầu tư – vận hành
Chi phí đầu tư trung bình:
| Quy mô hệ thống | Mức đầu tư tham khảo (VNĐ/m³/ngày) |
| < 50 m³/ngày | 20–30 triệu VNĐ/m³ |
| 50–200 m³/ngày | 15–25 triệu VNĐ/m³ |
| > 200 m³/ngày | 10–18 triệu VNĐ/m³ |
Chi phí vận hành thấp – tiết kiệm lâu dài
– Chi phí điện năng: 0.5–0.8 kWh/m³
– Chi phí hóa chất: tối đa 500–700 VNĐ/m³
– Chi phí bảo trì định kỳ: khoảng 1–1.5% giá trị đầu tư/năm
– Tuổi thọ thiết bị chính:
• Màng MBR: 5–7 năm
• Màng RO/UF: 3–5 năm
• Bơm – van – cảm biến: 5–10 năm
Thời gian hoàn vốn ước tính: 2.5 – 4 năm, tùy lưu lượng và mục tiêu tái sử dụng.
Tính phù hợp với định hướng phát triển xanh và kinh tế tuần hoàn
Việc đầu tư hệ thống xử lý nước thải tái sử dụng nằm trong chiến lược chuyển đổi sang mô hình sản xuất tuần hoàn – phát thải thấp của các doanh nghiệp hiện đại.
Việc chủ động nguồn nước không chỉ giúp doanh nghiệp giảm phụ thuộc vào nước sạch, mà còn chứng minh năng lực tuân thủ các tiêu chuẩn ESG, LEED, ISO 14046 (Dấu chân nước), từ đó dễ dàng tham gia vào các chuỗi cung ứng quốc tế.
Các tập đoàn đa quốc gia hiện yêu cầu đối tác sản xuất có hệ thống tuần hoàn nước thải như một phần trong kế hoạch giảm phát thải trung hòa carbon.
Đề xuất ứng dụng theo lĩnh vực & khu vực
– Đông Nam Á: các nhà máy dệt, thuộc da, thực phẩm
– Trung Đông: khu công nghiệp thiếu nước, nhà máy hóa dầu
– Châu Phi: nhà máy chế biến nông sản, nước đóng chai, giặt là
ETEK đã tư vấn triển khai nhiều hệ thống tại Malaysia, Oman, Kenya, với các mô hình tích hợp lọc màng MBR – RO phù hợp điều kiện vùng nhiệt đới và bán khô hạn.
Bài viết liên quan: