Đặc điểm của nước thải khu công nghiệp là gì?
Đặc điểm của nước thải khu công nghiệp
Trước khi giúp bạn đọc biết được cách xử lý nước thải khu công nghiệp, chúng tôi sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về đặc điểm của loại nước thải này.
Cùng với sự phát triển của các khu công nghiệp, lượng nước thải của các doanh nghiệp xả ra môi trường cũng ngày càng nhiều hơn. Vì có nguồn gốc từ các nhà máy sản xuất, nhà máy chế biến, xưởng gia công và các cơ sở công nghiệp khác mà loại nước thải này có những đặc điểm sau:
Có 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 có sự khác nhau. Tuy nhiên về cơ bản thì trong nước thải khu công nghiệp sẽ có các thành phần sau:
- Chất rắn: Bao gồm chất rắn hữu cơ, vô cơ, chất rắn hòa tan và không hòa tan.
- Chất dinh dưỡng: Bao gồm có Nitơ như NH4+, NH3, NO2, NO3 và Photpho tồn tại dưới dạng hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ.
- Dầu mỡ: Là các phân tử hữu cơ chứa hàm lượng hidro và cacbon cao. Dầu mỡ là một thành phần có trong tổng lượng COD của nước thải.
- Kim loại nặng: Tồn tại ở dạng chất rắn, hòa tan hoặc liên kết với các hợp chất cụ thể hoặc dạng phức hợp.
- Clo dư: Clo được dùng để làm chất khử trùng, chất tẩy trong xử lý nước thải còn dư sau khi phản ứng kết thúc.
- Acid béo: Là một phần của COD hòa tan có trong nước thải. Nó được sinh ra từ quá trình lên men hoặc dưới dạng chất trung gian trong các phản ứng yếm khí.
Chứa các chất rắn lơ lửng
Nước thải công nghiệp thường chứa các chất rắn lơ lửng sinh ra từ quá trình sản xuất và chế biến. Những chất này có thể gây đục nước và làm tắc nghẽn trong các hệ thống thoát nước. Vậy nên chúng cần được loại bỏ trước khi thải vào môi trường tự nhiên.
Nhiệt độ cao
Nước thải từ các quy trình công nghiệp thường có nhiệt độ cao hơn so với nước thải từ các nguồn khác như gia đình hoặc thương mại. Điều này có thể làm thay đổi nhiệt độ của môi trường nước nhận và gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái của các sinh vật sống trong đó.
Mùi hôi
Nước thải khu công nghiệp thường có mùi hôi khó chịu do sự phân hủy của các chất hữu cơ. Ngoài ra, các hợp chất hữu cơ này cũng có thể bay hơi và gây ô nhiễm không khí nếu không được kiểm soát.
Có thể tồn tại các sinh vật có hại
Nước thải khu công nghiệp có thể chứa các sinh vật có hại như vi khuẩn, virus và các loài sinh vật khác từ quy trình sản xuất. Điều này có thể gây nhiễm bệnh 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 phải xử lý nước thải khu công nghiệp trước khi xả ra môi trường
Như đã phân tích ở trên thì nước thải công nghiệp mang rất nhiều đặc điểm xấu, gây ảnh hưởng tới đời sống con người, các sinh vật sống trong nước và môi trường. Cụ thể là:
Ảnh hưởng tới con người
Theo như những phân tích về một số mẫu nước thải chưa được xử lý tại các khu công nghiệp, tổng chất rắn lơ lửng, các loại kim loại nặng như sắt, kẽm, mangan, cadimi,... đang ngưỡng cho phép rất nhiều lần.
Nếu tiếp xúc lâu ngày với loại nước thải này, người tiếp xúc có nguy cơ mắc phải nhiều bệnh nghiêm trọng như các bệnh về xương khớp, thận, phổi,… thậm chí là ung thư. Điều này sẽ gây ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người và đời sống kinh tế.
Ảnh hưởng tới môi trường nước
Trong nước thải khu công nghiệp, hàm lượng các chất ô nhiễm thường rất cao. Nếu xử lý không đúng cách, không đạt tiêu chuẩn, nó sẽ gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng của nguồn nước chung, bao gồm các phần nước mặt và nước ngầm ở khu vực xung quanh.
Ảnh hưởng tới hệ sinh thái trong nước
Nước thải chưa được xử lý nếu xả thẳng ra sông, hồ, ao sẽ khiến nguồn nước tại nơi này bị ô nhiễm và gây ảnh hưởng đến tất cả các sinh vật sống trong nước. Cụ thể thì khi thải ra nguồn tiếp nhận, nước thải khu công nghiệp sẽ làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước, gây tác động xấu đến đời sống của các sinh vật dưới nước. Không chỉ vậy, nó còn gây nguy hại cho cộng đồng nếu sử dụng nguồn nước này để phục vụ hoạt động sinh hoạt hàng ngày.
Ảnh hưởng tới các loại cây trồng, gia súc và hiệu quả chăn nuôi
Như các bạn đã biết, nước thải từ các nhà máy sản xuất công nghiệp có chứa một lượng lớn kim loại nặng. Một phần nhỏ kim loại này sẽ được phân hủy khi xả nước vào môi trường. Phần còn lại sẽ bị tích tụ lại trong môi trường đất. Khi ngấm vào đất, chúng sẽ làm thay đổi tính chất ban đầu của đất. Điều này sẽ gây ảnh hưởng rất xấu đối với cây trồng. Không những vậy, các loài vật nuôi khi sử dụng những loài cây này làm thức ăn cũng bị ảnh hưởng tới sức khỏe và chất lượng.
Nói tóm lại, nước thải khu công nghiệp nếu không được xử lý hoặc xử lý không triệt để mà đã xả thải trực tiếp ra môi trường sẽ gây ô nhiễm nguồn nước, khiến đất đai bị cằn cỗi, ngộ độc. Kết quả là đời sống của các sinh vật và sức khỏe con người sẽ bị ảnh hưởng.
Các công nghệ xử lý nước thải khu công nghiệp đang được dùng hiện nay
Công nghệ xử lý nước thải khu công nghiệp bao gồm nhiều phương pháp và quy trình khác nhau, tùy thuộc vào tính chất cụ thể của nước thải và các yêu cầu về tiêu chuẩn môi trường. Cụ thể là:
Xử lý vật lý
Đây là giai đoạn xử lý nước thải sơ khai nhất. Việc xử lý được thực hiện thông qua các quá trình lắng, lọc, chắn rác hoặc tuyển nổi để hạn chế các chất ô nhiễm có 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 đây:
- Song chắn rác
Song chắn rác có vai trò rất quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải. Khi dòng nước thải đi qua những song chắn này, các loại rác thải như túi nilon, lá cây, vỏ chai nhựa,… sẽ bị giữ lại. Nhờ đó mà hệ thống đường ống và máy bơm không bị ảnh hưởng, tắc nghẽn. Chính vì vậy mà dùng song chắn rác chính là bước tiền xử lý quan trọng, giúp nâng cao hiệu quả xử lý của toàn hệ thống.
- Bể điều hòa
Tại bể điều hòa, nước thải sẽ được điều chỉnh nồng độ và liều lượng nhờ máy sục khí hoạt động liên tục. Máy sục khí sẽ tiến hành việc khuấy trộn dòng nước tránh gây các hạt cặn lắng xuống đáy, giúp quá trình keo tụ - tạo bông diễn ra thuận lợi.
Có 3 dạng bể điều hòa hiện nay là:
- Bể điều chỉnh lưu lượng
- Bể điều chỉnh nồng độ
- Bể điều chỉnh lưu lượng và nồng độ
- Bể lắng cát
Bể lắng cát chính là nơi lắng cặn dùng để tách các chất cặn không tan có kích thước vô cùng nhỏ, khoảng 0,2 – 2mm nhằm bảo vệ máy móc và làm giảm hàm lượng chất rắn cho các giai đoạn sau.
Có một số loại bể lắng cát đang đươc dùng hiện nay là:
- Bể lắng ngang: Hình chữ nhật, đầu bể có đặt hố thu và dòng nước sẽ chuyển động quanh thân bể.
- Bể lắng đứng: Dòng nước sẽ chuyển động từ dưới lên trên trong bể lắng ngang làm xáo trộn các chất cặn, khiến chúng có xu hướng lắng xuống đáy bể.
- Bể lắng tiếp tuyến: Hình tròn, dòng nước sẽ di chuyển từ tâm được thu đến máng tập trung rồi thải ra ngoài. Nó sẽ chịu tác dụng của lực ly tâm và trọng lực.
- Bể lắng làm thoáng: Thiết bị phun khí làm dòng nước chuyển động theo chiều xoắn ốc, giữ lại các hạt chất hữu cơ và làm cát, bùn lắng xuống đáy.
- Bể lắng
Nhiệm vụ của bể lắng là lắng các tạp chất không tan ra khỏi nguồn nước. Dựa theo chức năng thì chúng ta sẽ chia bể lắng thành:
- Bể lắng đợt 1: Đặt ở trước công trình xử lý. Nhiệm vụ là tách các chất rắn, chất bẩn lơ lửng, không tan.
- Bể lắng đợt 2: Lắng cặn vi sinh (lắng bông tụ), bùn trong nước thải. Bể được đặt sau công trình xử lý nước thải.
- Bể lắng đợt 3: Lắng các hạt cặn có nồng độ cao, chủ yếu xảy ra ở bể nén bùn.
- Lọc tách các chất rắn
Nếu bể lắng không thể loại bỏ hoàn toàn các chất có kích thước nhỏ ở trong nước thải, hệ thống lọc sẽ tiếp tục thực hiện công việc đó. Lúc này, nước thải sẽ được đưa qua lớp vật liệu lọc để giữ lại các tạp chất.
- Các dạng lọc thường được dùng là lọc kim loại, lọc bằng giấy, lọc vải, 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 có sự 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 làm keo dính nhiều chất cặn bẩn trong nước thải. Quá trình tuyển nổi thường được sử dụng để tách dầu mỡ, chất béo, váng dầu hoặc chất rắn lơ lửng có trong nước thải ra ngoài. Dưới tác dụng của bơm áp lực, nước với không khí sẽ được hòa trộn với nhau. Các hạt cặn cũng nhờ vậy mà bám được vào dòng khí hòa tan và nổi lên trên.
Xử lý hóa học
Xử lý nước thải theo phương pháp hóa học
Đối với phương pháp xử lý hóa học, bạn có thể thực hiện theo các cách sau đây:
Phương pháp trung hòa
Nước thải có thể được trung hòa theo nhiều cách khác nhau
- Trộn nước thải có tính axit lẫn với nước thải có tính kiềm.
- Bổ sung thêm các tác nhân hóa học có tac dụng trung hòa.
- Lọc nước axit qua các vật liệu lọc có tác dụng trung hòa.
- Hấp thụ khí axit bằng các chất kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng nước thải axit.
Khi quá trình trung hòa xảy ra, một lượng bùn cặn sẽ được tạo thành. Lượng bùn này nhiều hay ít còn phụ thuộc vào nồng độ, thành phần của nước thải cũng như loại và lượng tác nhân sử dụng cho quá trình.
Phương pháp oxy hóa và khử
Để làm sạch nước thải, chúng ta có thể dùng các chất oxy hóa như Clo ở dạng khí và dạng hóa lỏng, clorat canxi, dioxyt clo, hypoclorit canxi và natri, bicromat kali, pemanganat kali, oxy không khí, ozon…
Trong quá trình oxy hóa, các chất độc hại có trong nước thải sẽ được chuyển thành các chất ít độc hơn, sau đó bị tách ra khỏi nước thải. Quá trình này sẽ tiêu tốn một lượng lớn các tác nhân hóa học. Chính vì vậy mà quá trình oxy hóa chỉ được dùng trong những trường hợp mà các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước thải không thể tách ra bằng những phương pháp khác.
- Oxy hóa bằng Clo
Clo và các chất có chứa clo hoạt tính được sử dụng nhiều nhất. Chúng được sử dụng để tách H2S, hydro sunfit, phenol, các hợp chất chứa metylsunfit, xyanua ra khỏi nước thải.
Khi clo tác dụng với nước thải, phản ứng sẽ xảy ra như 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 cung cấp clo hoạt tính như hypoclorit, clorat canxi (CaOCl2), clorat, dioxyt clo, clorat canxi sẽ theo phản ứng là
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. Còn với nước thải sau xử lý sinh học hoàn toàn, lượng này sẽ là 5 g/m3.
- Ozon hóa
Ozo tác động mạnh mẽ đến các chất khoáng và chất hữu cơ có trong nước thải. Dùng ozon để oxy cho phép khử màu, khử mùi và tiệt trùng nước thải. Sau quá trình ozon hóa, số lượng vi khuẩn bị tiêu diệt có thể lên đến hơn 99%. Không những vậy, nó còn oxy hóa các hợp chất Nito, Photpho…
Xử lý sinh học
Là quá trình sử dụng các vi sinh vật như vi khuẩn và các loài cây thủy sinh để phân hủy các chất hữu cơ và làm sạch nước thải. Các phương pháp sử dụng thường dùng là xử lý bùn hiếu khí, ly khí, lọc sinh học,….
Vì mỗi phương pháp đều có những ưu điểm và hạn chế riêng, vậy nên bạn cần lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào tính chất cụ thể của nước thải và các yêu cầu xử lý. Để xử lý nước thải khu công nghiệp một cách 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 từ nước thải khu công nghiệp trước khi nước được xả vào môi trường tự nhiên.