---

Công nghệ ozone chính thức được ứng dụng trong xử lý nước vào năm 1906, tại Nice- Pháp. Cho đến nay, không chỉ là nước sinh hoạt, nước sản xuất, với nước thải, máy ozone công nghiệp cũng là giải pháp hàng đầu được sử dụng trong giai đoạn khử trùng, khử màu và khử mùi. Không chỉ ở các quốc gia láng giềng, tại Việt Nam, thiết bị này cũng đã và đang được áp dụng rộng rãi.

Thực trạng ô nhiễm nguồn nước ở Việt Nam ở mức báo động

Không chỉ ô nhiễm không khí, tình trạng ô nhiễm nước trên thế giới ngày càng phát triển theo chiều hướng xấu. Các nhà chức trách trên thế giới không ngừng đưa ra các lời kêu gọi, yêu cầu người dân cũng như các doanh nghiệp sử dụng phương pháp để xử lý nước thải, giảm thiểu các nguy cơ gây ô nhiễm môi trường. Nếu không có giải pháp kịp thời, ước tính đến năm 2050, khi nhu cầu nước ngọt toàn cầu dự kiến ​​sẽ lớn hơn một phần ba so với hiện tại, lượng người thiếu nước sạch để sử dụng tăng cao hơn.

Tình trạng ô nhiễm nước trên thế giới đang được báo động ở mức độ cao, đe doạ trực tiếp đến môi trường và đời sống của con người

Tại Việt Nam, chúng ta phải đối mặt với nhiều thách thức liên quan đến ô nhiễm môi trường trong đó có cả ô nhiễm nguồn nước và nguyên nhân hàng đầu được kể đến là nước thải sản xuất.Trên thực tế, trong một thập kỷ qua, ngành công nghiệp sản xuất ở Việt Nam đã tăng 15% nhưng đi kèm với đó là 75% nước thải sản xuất không được xử lý mà xả thẳng ra môi trường, ước tính mỗi ngày có khoảng 240.000 m3 xả trực tiếp ra sông, ngòi, ao hồ mà không qua quá trình xử lý (Theo báo cáo của Bộ Tài nguyên và Môi trường (MONRE)).

Tình trạng ô nhiễm nước ở Việt Nam đang diễn ra nghiêm trọng

Nước thải sản xuất có chứa chất gì?

Không có sự đồng nhất về thành phần có trong nước thải sản xuất. Nước từ những ngành công nghiệp khác nhau có chứa chất gây ô nhiễm khác nhau. Cụ thể như sau:

1.      Nước thải nhà máy bia

Bia là một loại đồ uống lên men có nồng độ cồn thấp được làm từ các loại ngũ cốc khác nhau. Lúa mạch là nguồn nguyên liệu chính nhưng lúa mì, ngô và các loại ngũ cốc khác có thể được sử dụng.

Quá trình sản xuất bia sinh ra lượng lớn chất thải có chứa nhiều chất gây ô nhiễm

Trong quá trình sản xuất bia, một lượng lớn được sử dụng với sức tiêu thụ trung bình từ 4–8 mét khối trên một mét khối (m3) bia được sản xuất. Các nhà máy bia có thể đạt mức xả thải 3-5 m3/ m3 bia bán ra (không bao gồm nước làm mát). Nước thải chưa qua xử lý thường chứa chất rắn lơ lửng, BOD, COD và nito. Phốt pho cũng có thể có ở nồng độ 10–30 mg / l. Độ pH của nước thải trung bình khoảng 7 đối với nước thải kết hợp nhưng có thể dao động từ 3 đến 12 tùy thuộc vào việc sử dụng các chất làm sạch axit và kiềm. Nhiệt độ nước thải trung bình khoảng 30 °C.

2.      Ngành công nghiệp sữa

Ngành công nghiệp sữa liên quan đến việc chế biến sữa tươi thành các sản phẩm như sữa đóng hộp, bơ, pho mát, sữa chua, sữa đặc, sữa khô (sữa bột) và kem. Các sản phẩm phụ điển hình bao gồm bơ sữa, váng sữa và các dẫn xuất của chúng.

Nước thải ngành công nghiệp sữa có chứa các thành phần chính là protein, chất béo và đường

Nước thải từ sữa chứa đường hòa tan và protein, chất béo, và có thể dư lượng chất phụ gia. Các thông số chính là nhu cầu oxy sinh hóa (BOD), với mức trung bình dao động từ 0,8 đến 2,5 kg trên một tấn (kg / tấn) sữa trong nước thải chưa qua xử lý; nhu cầu oxy hóa học (COD), thông thường khoảng 1,5 lần mức BOD; tổng chất rắn lơ lửng, ở mức 100–1.000 miligam trên lít (mg / l); tổng chất rắn hòa tan: phốt pho (10–100 mg / l) và nitơ (khoảng 6% mức BOD). Sản xuất kem, bơ, pho mát là những nguồn chính của BOD trong nước thải. Tương đương tải lượng thải của các thành phần sữa cụ thể là: 1 kg chất béo sữa = 3 kg COD; 1 kg đường lactose = 1,13 kg COD; và 1 kg protein = 1,36 kg COD. Nước thải nhà máy sản xuất sữa có thể chứa mầm bệnh từ các nguyên liệu hoặc quá trình sản xuất bị ô nhiễm. Sữa thường tạo ra mùi và trong một số trường hợp, bụi bẩn cũng xuất hiện. Hầu hết các chất thải rắn có thể được chế biến thành các sản phẩm và phụ phẩm khác.

3.      Ngành công nghiệp giấy và bột giấy

Ngành công nghiệp giấy và bột giấy là một trong những ngành công nghiệp cốt lõi và lâu đời nhất thế giới. Tầm quan trọng về kinh tế - xã hội của giấy là rất lớn vì nó liên quan trực tiếp đến sự tăng trưởng kinh tế công nghiệp của đất nước. Sản xuất giấy là một ngành sử dụng nhiều vốn, năng lượng và nước. Đây cũng là một quá trình gây ô nhiễm cao và cần đầu tư đáng kể vào thiết bị kiểm soát ô nhiễm.

Công nghiệp giấy là một trong những ngành sản xuất tạo ra nhiều chất thải nhất hiện nay

Nhà máy giấy và bột giấy là một lĩnh vực công nghiệp chính sử dụng một lượng lớn nguyên liệu lignoxenluloza và nước trong quá trình sản xuất, đồng thời thải ra axit lignosulphonic clo hóa, axit nhựa clo hóa, phenol clo hóa và hydrocacbon clo hóa trong nước thải. Khoảng 500 hợp chất hữu cơ clo khác nhau đã được xác định bao gồm cloroform, clorat, axit nhựa, hydrocacbon clo, phenol, catechols, guaiacols, furan, dioxin, ống tiêm, vanilin, v.v. Những hợp chất này được hình thành do phản ứng giữa lignin còn lại từ gỗ sợi và các hợp chất clo dùng để tẩy trắng. Các hợp chất màu và Halogens hữu cơ có thể hấp phụ (AOX) thải ra từ các nhà máy giấy và bột giấy vào môi trường đặt ra nhiều vấn đề. Quá trình nghiền bột gỗ và sản xuất các sản phẩm giấy tạo ra một lượng đáng kể các chất ô nhiễm được đặc trưng bởi nhu cầu oxy sinh hóa (BOD), nhu cầu oxy hóa học (COD), chất rắn lơ lửng (SS), độc tính và màu sắc khi nước thải không được xử lý hoặc xử lý kém được thải ra vùng nước tiếp nhận. Nước thải đầu ra độc hại đối với các sinh vật sống dưới nước và có thể gây đột biến mạnh và suy giảm chức năng sinh lý cho con người.

4.      Ngành sắt thép

Việc sản xuất sắt từ quặng liên quan đến các phản ứng khử mạnh trong lò cao. Nước làm mát bị ô nhiễm bởi các sản phẩm đặc biệt là amoniac và xyanua. Sản xuất than cốc từ than trong các nhà máy luyện cốc cũng yêu cầu làm mát bằng nước và sử dụng nước trong quá trình tách sản phẩm phụ. Ô nhiễm dòng thải bao gồm các sản phẩm khí hóa như benzen, naphthalene, anthracene, xyanua, amoniac, phenol, cresols cùng với một loạt các hợp chất hữu cơ phức tạp hơn được gọi chung là hydrocacbon thơm đa vòng (PAH).

Ngoài việc làm ô nhiễm không khí, ngành sản xuất sắt thép cũng gây ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng

Việc chuyển đổi sắt hoặc thép thành tấm, dây hoặc thanh đòi hỏi các giai đoạn biến đổi cơ học nóng và lạnh thường xuyên sử dụng nước làm chất bôi trơn và chất làm mát. Các chất gây ô nhiễm bao gồm dầu thủy lực, mỡ động vật và chất rắn dạng hạt. Xử lý lần cuối các sản phẩm sắt và thép trước khi đưa vào sản xuất bao gồm ngâm trong axit để loại bỏ gỉ và chuẩn bị bề mặt để mạ thiếc hoặc crom hoặc để xử lý bề mặt khác như mạ hoặc sơn. Hai axit thường được sử dụng là axit clohiđric và axit sunfuric. Nước thải bao gồm nước rửa có tính axit cùng với axit thải. Mặc dù nhiều nhà máy vận hành các nhà máy thu hồi axit, (đặc biệt là các nhà máy sử dụng axit clohydric), nơi axit khoáng được đun sôi để tách muối sắt, vẫn còn một lượng lớn sunfat sắt có tính axit cao hoặc clorua đen cần được xử lý. Nhiều nước thải ngành thép bị ô nhiễm bởi dầu thủy lực còn được gọi là dầu hòa tan.

5.      Mỏ và mỏ đá

Trong nước thải ngành khai thác mỏ, bùn và hạt vật chất là nguyên nhân gây ô nhiễm hàng đầu

Nước thải chủ yếu liên quan đến các mỏ và mỏ đá là bùn của các hạt đá trong nước. Những điều này phát sinh từ lượng mưa rửa sạch các bề mặt lộ thiên và đường vận chuyển cũng như từ quá trình rửa và phân loại đá. Khối lượng nước có thể rất cao, đặc biệt là lượng mưa phát sinh trên các khu vực rộng lớn. Một số hoạt động phân tách chuyên dụng, chẳng hạn như rửa than để tách than khỏi đá bản địa bằng cách sử dụng độ dốc tỷ trọng có thể tạo ra nước thải bị ô nhiễm bởi haematit dạng hạt mịn và các chất hoạt động bề mặt. Dầu và dầu thủy lực cũng là những chất gây ô nhiễm phổ biến. Nước thải từ các mỏ kim loại và các nhà máy tuyển quặng chắc chắn bị ô nhiễm bởi các khoáng chất có trong các thành tạo đá bản địa. Sau khi nghiền nát và chiết xuất các vật liệu mong muốn, các vật liệu không mong muốn có thể bị nhiễm bẩn trong nước thải. Đối với các mỏ kim loại, nước thải có thể bao gồm các kim loại không mong muốn như kẽm và các vật liệu khác như asen. Việc khai thác các kim loại có giá trị cao như vàng và bạc có thể tạo ra chất nhờn có chứa các hạt rất mịn trong đó việc loại bỏ các chất gây ô nhiễm về mặt vật lý trở nên đặc biệt khó khăn.

6.      Công nghiệp thực phẩm

Nước thải tạo ra từ các hoạt động nông nghiệp và thực phẩm có các đặc điểm khác biệt với nước thải đô thị thông thường, nó có thể phân hủy sinh học và không độc hại, nhưng có nồng độ cao về nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) và chất rắn lơ lửng (SS). Các thành phần của nước thải nông nghiệp và thực phẩm thường phức tạp để dự đoán do sự khác biệt về BOD và pH trong nước thải từ các sản phẩm rau, quả và thịt và do tính chất theo mùa của quá trình chế biến thực phẩm và sau thu hoạch.

Ngành chế biến thực phẩm thường tạo ra lượng lớn nước thải có chứa hoá chất cũng như các chất hữu cơ hoà tan

Chế biến thực phẩm từ nguyên liệu thô cần một lượng lớn nước cấp cao. Rửa rau tạo ra nước có nhiều chất dạng hạt và một số chất hữu cơ hòa tan. Nó cũng có thể chứa chất hoạt động bề mặt.Quá trình giết mổ và chế biến động vật tạo ra chất thải hữu cơ rất mạnh từ dịch cơ thể, chẳng hạn như máu và các chất trong ruột. Nước thải này thường xuyên bị ô nhiễm bởi lượng kháng sinh và hormone tăng trưởng đáng kể từ động vật và bởi nhiều loại thuốc trừ sâu được sử dụng để kiểm soát ký sinh trùng bên ngoài. Dư lượng thuốc diệt côn trùng trong bọ chét là một vấn đề đặc biệt trong việc xử lý nước sinh ra trong quá trình chế biến len.Chế biến đồ ăn sẵn tạo ra chất thải phát sinh từ quá trình nấu nướng thường chứa nhiều chất hữu cơ thực vật và cũng có thể chứa muối, hương liệu, chất tạo màu và axit hoặc kiềm. Cũng có thể có một lượng rất lớn dầu hoặc chất béo.

7.      Công nghiệp hóa chất hữu cơ

Ngành công nghiệp hoá chất là một trong những lĩnh vực tạo ra nước thải có nhiều chất ô nhiễm nhất. Chúng bao gồm thuốc trừ sâu, dược phẩm, sơn và thuốc nhuộm, hóa dầu, chất tẩy rửa, chất dẻo, ô nhiễm giấy, v.v. Nước thải có thể bị ô nhiễm bởi nguyên liệu thức ăn chăn nuôi, sản phẩm phụ, nguyên liệu sản phẩm ở dạng hòa tan hoặc dạng hạt, chất giặt và làm sạch, dung môi và các sản phẩm giá trị gia tăng như chất hóa dẻo.

8.      Công nghiệp hạt nhân

Chất thải sản xuất từ ​​ngành công nghiệp hạt nhân và hóa chất phóng xạ được coi là chất thải phóng xạ. Chúng cũng sản sinh một lượng nước thải nhất định, chứa các thành phần gây hại cho môi trường.

Xử lý nước thải sản xuất

Các loại ô nhiễm khác nhau của nước thải đòi hỏi nhiều chiến lược khác nhau để loại bỏ ô nhiễm. Cụ thể như sau:

1.      Loại bỏ chất rắn

Hầu hết các chất rắn có thể được loại bỏ bằng các kỹ thuật lắng đơn giản với chất rắn được thu hồi dưới dạng bùn. Chất rắn rất mịn và chất rắn có tỷ trọng gần bằng tỷ trọng của nước gây ra những vấn đề đặc biệt. Trong trường hợp này, có thể cần phải sử dụng đến phương pháp lọc hoặc siêu lọc. Ngoài ra, có thể sử dụng quá trình keo tụ, sử dụng muối phèn hoặc bổ sung polyelectrolytes để đảm bảo hiệu quả xử lý.

Lắng/ lọc là phương pháp đầu tiên trong quy trình xử lý nước thải nhằm loại bỏ các chất rắn

2.      Dầu và loại bỏ dầu mỡ

Nước thải từ các ngành công nghiệp quy mô lớn như nhà máy lọc dầu, nhà máy hóa dầu, nhà máy hóa chất và nhà máy chế biến khí tự nhiên thường chứa tổng lượng dầu và chất rắn lơ lửng. Các ngành công nghiệp này sử dụng một thiết bị được gọi là bộ tách dầu-nước API được thiết kế để tách dầu và chất rắn lơ lửng khỏi nước thải. Tên gọi này có nguồn gốc từ thực tế là các dải phân cách được thiết kế theo tiêu chuẩn do Viện Dầu mỏ Hoa Kỳ (API) công bố.

Mô hình minh hoạ bể tách dầu- nước API

3.      Loại bỏ các chất hữu cơ có thể phân hủy sinh học

Vật liệu hữu cơ có thể phân hủy sinh học có nguồn gốc thực vật hoặc động vật thường có thể được xử lý bằng cách sử dụng các quy trình xử lý nước thải thông thường mở rộng như bùn hoạt tính hoặc bộ lọc. Các vấn đề có thể phát sinh nếu nước thải được pha loãng quá mức với nước giặt hoặc nước có nồng độ cao như máu hoặc sữa. Sự hiện diện của các chất làm sạch, chất khử trùng, thuốc trừ sâu hoặc thuốc kháng sinh có thể có tác động bất lợi đến quá trình xử lý.

4.      Xử lý các chất hữu cơ khác

Các vật liệu hữu cơ tổng hợp bao gồm dung môi, sơn, dược phẩm, thuốc trừ sâu, sản phẩm luyện cốc, v.v. có thể rất khó xử lý. Các phương pháp xử lý thường dành riêng cho vật liệu được xử lý bao gồm: Xử lý ôxy hóa nâng cao, chưng cất, hấp phụ, thủy tinh hóa, thiêu hủy, cố định hóa chất hoặc xử lý chôn lấp. Một số vật liệu như một số chất tẩy rửa có thể có khả năng phân hủy sinh học và trong những trường hợp đó, có thể sử dụng hình thức xử lý nước thải biến đổi.

5.      Xử lý axit và kiềm

Axit và kiềm thường có thể được trung hòa trong các điều kiện được kiểm soát. Quá trình trung hòa thường tạo ra chất kết tủa sẽ cần được xử lý như một chất cặn rắn cũng có thể độc hại. Trong một số trường hợp, khí có thể được phát triển đòi hỏi phải xử lý dòng khí. Một số hình thức xử lý khác thường được yêu cầu sau khi trung hòa.

6.      Xử lý vật liệu độc hại

Các vật liệu độc hại bao gồm nhiều vật liệu hữu cơ, kim loại (như kẽm, bạc, cadimi, thallium, v.v.) axit, kiềm, các nguyên tố phi kim loại (như asen hoặc selen) thường chống lại các quá trình sinh học trừ khi rất loãng. Các kim loại thường có thể bị kết tủa bằng cách thay đổi độ pH hoặc bằng cách xử lý bằng các hóa chất khác. Tuy nhiên, nhiều loại có khả năng chống lại việc xử lý hoặc giảm thiểu và có thể cần tập trung sau đó là chôn lấp hoặc tái chế. Các chất hữu cơ hòa tan có thể được đốt trong nước thải bằng các quy trình oxy hóa tiên tiến.

Ứng dụng máy ozone công nghiệp trong quy trình xử lý nước thải

Ozone đóng góp một vai trò nhất định trong quá trình xử lý nước thải sản xuất. Chúng có thể thực hiện độc lập ở giai đoạn khử trùng hoặc kết hợp với các phương pháp khác để tăng hiệu quả làm sạch.So với các chất oxy hoá khác, ozone sở hữu những ưu điểm nổi bật như:

• Ozone là một trong những chất oxy hóa hoạt động mạnh nhất, sẵn có;
• Ozone phân hủy nhanh chóng thành oxy, không để lại dấu vết;
• Các phản ứng không tạo ra các hợp chất halogenua độc hại;
• Ozone hoạt động nhanh hơn và hoàn toàn hơn so với các chất khử trùng thông thường khác;
• Ozone phản ứng nhanh chóng và hiệu quả trên tất cả các chủng vi rút.
• Ozone hoạt động bằng cách oxy hóa trực tiếp hoặc gián tiếp, bằng cách ozonolysis, và bằng xúc tác.

Ozone mang lại nhiều lợi ích trong quy trình xử lý nước thải sản xuất

Khi được sử dụng trong xử lý nước thải, ozone hoạt động theo 3 con đường:1) Oxy hoá trực tiếp vì bản thân ozone là chất có tính oxy hoá khử mạnh, dễ dàng phản ứng với hơn 300 chất hoá học khác nhau để tạo ra sản phẩm mới mang tính an toàn, thân thiện hơn.2) Trong các phản ứng oxi hóa gián tiếp, phân tử ozon bị phân hủy tạo thành các gốc tự do (OH) có phản ứng oxi hóa nhanh các hợp chất hữu cơ và vô cơ.3) Ôzôn cũng có thể hoạt động bằng cách cố định phân tử hoàn chỉnh trên các nguyên tử liên kết đôi, tạo ra hai phân tử đơn giản có các tính chất và đặc điểm phân tử khác nhau.Tại Nion Việt Nam, chúng tôi cung cấp máy ozone công nghiệp nhiều dòng khác nhau, để được tư vấn cụ thể hơn về sản phẩm, khách hàng vui lòng liên hệ trực tiếp với chúng tôi qua hotline 0982.593.115.