WesterntechVN – Nước thải từ các nhà máy sản xuất chế phẩm sinh học chứa một lượng lớn chất ô nhiễm có thể gây ra những tác động nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe cộng đồng nếu không được xử lý đúng cách.

Tầm quan trọng của sản xuất chế phẩm sinh học

Chế phẩm sinh học là những sản phẩm được sản xuất từ các hợp chất hữu cơ hoặc vô cơ tự nhiên, với ứng dụng chủ yếu trong các lĩnh vực y tế, nông nghiệp và thực phẩm. Chế phẩm này bao gồm các sản phẩm như vitamin, axit amin, enzym và các hoạt chất sinh học khác, đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp các dưỡng chất thiết yếu cho cơ thể con người và động vật, cải thiện sức khỏe và năng suất nông nghiệp.

Tuy nhiên, quá trình sản xuất chế phẩm sinh học lại tạo ra một lượng nước thải lớn và chứa nhiều chất ô nhiễm khó xử lý. Nước thải từ các nhà máy sản xuất chế phẩm sinh học thường có thành phần phức tạp và dễ gây ô nhiễm môi trường nếu không được xử lý đúng cách.

Đặc điểm nước thải từ các nhà máy chế phẩm sinh học

Nước thải từ các nhà máy sản xuất chế phẩm sinh học có một số đặc điểm nổi bật, có thể gây khó khăn trong quá trình xử lý:

1. Chất hữu cơ: Quá trình tổng hợp hóa học hoặc phân hủy hóa học để sản xuất chế phẩm sinh học thường sinh ra một lượng lớn các chất hữu cơ. Các chất hữu cơ này có thể là các hợp chất hữu cơ đơn giản hoặc phức tạp, ảnh hưởng lớn đến nồng độ các chỉ tiêu như COD (Chất hữu cơ hòa tan) và BOD (Nhu cầu oxy sinh hóa).
2. Chất vô cơ: Các nhà máy chế phẩm sinh học còn sử dụng các chất xúc tác hoặc hóa chất để tách chiết các hoạt chất sinh học. Điều này làm phát sinh lượng lớn các muối vô cơ, kim loại nặng và các hợp chất vô cơ khác. Những chất này có thể gây ô nhiễm nghiêm trọng nếu không được xử lý hiệu quả.
3. Mùi hôi: Các dung môi bay hơi trong quá trình sản xuất có thể tạo ra mùi hôi khó chịu, ảnh hưởng đến không khí xung quanh và gây khó chịu cho cộng đồng. Mùi hôi này chủ yếu xuất hiện trong các giai đoạn chiết rút và tinh chế.
4. Nồng độ chất ô nhiễm thay đổi theo giai đoạn sản xuất: Trong suốt quá trình sản xuất chế phẩm sinh học, đặc tính của nước thải có thể thay đổi, làm cho việc xử lý trở nên khó khăn. Điều này đòi hỏi các hệ thống xử lý nước thải phải linh hoạt và có khả năng điều chỉnh theo từng giai đoạn sản xuất.

Phương pháp xử lý nước thải hiệu quả

Để xử lý nước thải từ các nhà máy chế phẩm sinh học một cách hiệu quả, cần sử dụng một loạt các phương pháp công nghệ hiện đại. Dưới đây là một số phương pháp xử lý nước thải đang được áp dụng trong các nhà máy chế phẩm sinh học:

1. Bể trung hòa và bể đệm

Các bể trung hòa và bể đệm đóng vai trò rất quan trọng trong quy trình xử lý nước thải. Chúng có khả năng điều hòa pH của nước thải, tạo điều kiện thuận lợi cho các bước xử lý tiếp theo.

• Bể trung hòa: Đây là bước đầu tiên trong xử lý nước thải, nhằm điều chỉnh độ pH của nước thải về mức phù hợp trước khi tiếp tục qua các công đoạn xử lý sau. Các chất trung hòa như vôi, axit có thể được sử dụng để giảm độ axit hoặc kiềm của nước thải. Tuy nhiên, cần phải kiểm soát lượng vôi và axit sử dụng, vì nếu quá mức sẽ tạo ra lượng cặn tủa lớn, gây tắc nghẽn và ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý.
• Bể đệm: Các bể này giúp lưu trữ nước thải trong một khoảng thời gian nhất định (thường từ 24 đến 36 giờ), nhằm điều hòa dòng chảy và giảm biến động nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải. Bể đệm giúp nước thải không bị thay đổi tính chất quá nhanh, giúp hệ thống xử lý có thời gian hoạt động hiệu quả hơn.

2. Sục khí và giảm mùi

Trong quá trình sản xuất chế phẩm sinh học, các dung môi dễ bay hơi và các hóa chất khác thường gây ra mùi hôi mạnh. Việc sử dụng hệ thống sục khí là phương pháp hiệu quả để giảm thiểu mùi hôi và tăng cường khả năng oxy hóa trong nước thải.

• Hệ thống sục khí: Hệ thống này có thể làm tăng mức độ oxy hòa tan trong nước, giúp phân hủy các chất hữu cơ dễ bay hơi, giảm thiểu mùi hôi và đồng thời làm tăng hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm. Các đầu phun DIPAIR thường được sử dụng để giảm thiểu mùi hiệu quả trong các bể xử lý.
• Giảm mùi hôi: Việc sử dụng các chất hấp phụ hoặc hệ thống lọc mùi như than hoạt tính cũng là một biện pháp cần thiết trong việc giảm mùi hôi từ nước thải. Phương pháp này có thể giúp làm sạch không khí xung quanh các nhà máy sản xuất chế phẩm sinh học.

3. Lắng trong và xử lý bậc 3

Quá trình xử lý lắng trong giúp loại bỏ các chất rắn lơ lửng và các hợp chất vô cơ trong nước thải. Tuy nhiên, vì nước thải từ các nhà máy chế phẩm sinh học có nồng độ muối và chất hữu cơ cao, việc xử lý bằng phương pháp lắng trong cần phải được thực hiện bằng các thiết bị lắng lớn với công suất xử lý cao.

• Lắng trong: Các thiết bị lắng trong có kích thước lớn sẽ giúp loại bỏ các chất rắn lơ lửng có trong nước thải, giúp giảm nồng độ chất ô nhiễm và làm nước thải trở nên dễ xử lý hơn trong các bước tiếp theo.
• Xử lý bậc 3: Để loại bỏ các chất ô nhiễm còn lại, đặc biệt là COD dư thừa, các phương pháp xử lý bậc 3 như ozon hóa hoặc lọc than hoạt tính được áp dụng. Phương pháp ozon hóa giúp phân hủy các chất hữu cơ khó xử lý và các hợp chất vô cơ, trong khi lọc than hoạt tính có khả năng hấp thụ các hợp chất độc hại còn lại trong nước thải.

4. Xử lý sinh học

Xử lý sinh học là một phương pháp sử dụng vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải. Việc áp dụng hệ thống xử lý sinh học giúp giảm thiểu nồng độ BOD và COD trong nước thải, đồng thời cải thiện chất lượng nước đầu ra.

• Sử dụng bể sinh học: Các bể sinh học như bể aerotank hoặc bể bùn hoạt tính có thể được sử dụng để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải. Vi sinh vật trong bể sẽ phân hủy các chất hữu cơ thành các chất vô cơ, giúp giảm thiểu ô nhiễm.
• Quy trình lọc sinh học: Quá trình lọc sinh học có thể được sử dụng để loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ còn lại trong nước thải. Vi sinh vật sẽ phân hủy các chất hữu cơ và cải thiện chất lượng nước.

Quy trình xử lý nước thải tại các nhà máy chế phẩm sinh học

Một số nhà máy chế phẩm sinh học lớn như Roche và Shell Chimie đã phát triển và áp dụng các quy trình xử lý nước thải tiên tiến. Các quy trình này được thiết kế để tối ưu hóa hiệu quả xử lý và bảo vệ môi trường.

• Nhà máy Roche: Nhà máy chế phẩm sinh học của Roche ở Pháp sử dụng công nghệ xử lý nước thải tiên tiến để giảm thiểu tác động đến môi trường. Các chỉ tiêu như COD (3200 mg/l) và BOD5 (2200 mg/l) trước khi xử lý đã giảm mạnh xuống còn 400 mg/l và 25 mg/l sau xử lý.
• Nhà máy Shell Chimie: Tại công ty Shell Chimie ở Berre (Pháp), nước thải được xử lý với công suất lên đến 25 tấn COD/ngày và 15 tấn BOD/ngày, đảm bảo các chỉ tiêu nước thải đầu ra đạt chuẩn, với chỉ số COD đầu ra đạt từ 100-130 mg/l. Quy trình này giúp giảm thiểu tác động của nước thải đến môi trường xung quanh.

Kết luận

Tối ưu hóa quy trình xử lý nước thải từ các nhà máy sản xuất chế phẩm sinh học là một yếu tố quan trọng trong việc bảo vệ môi trường và nâng cao hiệu quả sản xuất. Việc áp dụng các công nghệ xử lý hiện đại như bể trung hòa, sục khí, lắng trong và xử lý sinh học sẽ giúp giảm thiểu ô nhiễm và đảm bảo rằng nước thải sau xử lý đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường, đồng thời góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng và động thực vật.