Ứng dụng công nghệ MBR xử lý nước thải nhiễm dầu ở Việt Nam

Nước thải nhiễm dầu tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm môi trường

Nước thải nhiễm dầu phát sinh từ nhiều hoạt động khác nhau như khai thác, tinh chế dầu, công nghiệp hóa dầu, gia công kim loại, hoặc từ dịch vụ sửa, rửa các phương tiện cơ giới. Loại nước thải này có thành phần rất phức tạp. Chứa nồng độ lớn các chất khó phân hủy như dầu, mỡ, amin, phenol, hydro cacbon mạch vòng, benzene.... Loại nước thải này phải được xử lý trước khi thải vào môi trường, nếu không, các thành phần của chúng sẽ gây ô nhiễm nặng cho các nguồn tiếp nhận như nước biển, sông hồ và đất.

 

Nước thải bãi rác nhuộm đen dòng suối nay được xử lý bằng công nghệ MBR. Ảnh minh họa

Các phương pháp thông dụng để xử lý nước thải nhiễm dầu như các phương pháp phân tách bằng trọng lực, tuyển nổi, đông keo tụ, hấp phụ... đều có hạn chế như hiệu suất thấp, chi phí vận hành cao và có thể gây ăn mòn. Ngoài ra, hầu hết các phương pháp thông thường này không tách được các hạt dầu phân tán ở dạng kích thước nhỏ cỡ micromet.

Quá trình bùn hoạt tính truyền thống (BHT) thường được sử dụng để phân hủy các hợp chất hữu cơ trong nước thải do phương pháp này rẻ tiền và đạt hiệu quả tương đối cao. Hiện nay, nước thải nhiễm dầu  cũng đã được xử lý bằng quá trình BHT có kèm theo công đoạn tiền xử lý phân tách dầu. Tuy nhiên, nước thải nhiễm dầu thường có hàm lượng N và P thấp, nên quá trình BHT không thể vận hành hiệu quả, và vấn đề bùn nổi trong hệ thống cũng thường xảy ra. Nhìn chung, hiệu quả xử lý của công nghệ này còn thấp.

 

Tính ưu việt của công nghệ xử lý nước thải MBR

 

Trong những năm gần đây, công nghệ MBR đã thu hút được nhiều nghiên cứu và ứng dụng trong xử lý nước thải. Nhóm tác giả đến từ Viện Khoa học Công nghệ và Môi trường - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Trung tâm Công nghệ Vật liệu - Viện Ứng dụng công nghệ cho biết: Bản chất của công nghệ MBR chính là dạng cải tiến của công nghệ BHT, trong đó, quá trình bùn hoạt tính được thực hiện theo nguyên tắc thông thường và sinh khối được tách bằng màng lọc. Do hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm cao và giữ lại hoàn toàn sinh khối trong bể nên công nghệ MBR sẽ có tiềm năng rất lớn để ứng dụng cho các mục đích xử lý nước thải công nghiệp, trong đó có nước thải nhiễm dầu.

Nhóm tác giả đưa ra nghiên cứu cụ thể việc xử lý nước thải của trạm tinh chế khí có phần dầu lớn và thường được tách không triệt để nếu dùng phương pháp trọng lực thông thường. Sau khi được xử lý bằng công nghệ MBR đã cho kết quả tốt, quá trình xử lý rất ổn định dù dòng vào có sự biến động lớn. Các điều kiện vận hành tối ưu xác định được từ nghiên cứu này với HRT 4h và tải trọng xử lý dầu đạt 1,8kg trên một mét khối.

Một nghiên cứu quan trọng khác sử dụng công nghệ MBR để xử lý nước thải nhiễm dầu từ nhà máy chế tạo động cơ ô tô. Sau quá trình xử lý, hiệu suất, hiệu suất xử lý COD, đầu, phenol thu được đều đạt trên 90%.

Hiện nay, hệ thống MBR được lắp đặt với 2 mô hình, mô hình thứ nhất là hệ thống MBR có màng lắp bên ngoài để xử lý sinh học. Hỗn hợp bùn - nước thải được bơm qua đơn nguyên màng lọc, một phần nước trong sẽ được đưa ra ngoài và một phần bùn sẽ tuần hoàn lại.

Mô hình thứ 2 là hệ thống MBR có màng lọc đặt nhúng chìm bên trong bể xử lý sinh học. Trong hệ thống này, hệ thống phân phối khí được lắp đặt bên dưới đơn nguyên màng nhằm thực hiện 2 nhiệm vụ cung cấp oxi cho quá trình xử lý sinh học và đảo trộn hỗn hợp nước thải giảm hiện tượng tắc màng. Vì vậy, hiện nay, hệ thống này lựa chọn áp dụng nhiều hơn để xử lý nước thải.

Ông Chu Xuân Quang, Trung tâm Công nghệ Vật liệu, Viện ứng dụng công nghệ cho biết: "Công nghệ MBR có nhiều ưu điểm hơn những công nghệ xử lý nước thải khác vì chất lượng nước sau khi xử lý rất tốt, có thể tái xử dụng. Diện tích mặt bằng của trạm xử lý nhỏ, lượng bùn thải thấp, và rất linh động trong quá trình nâng cấp, mở rộng hệ thống sẵn có.

Hiện nay, công nghệ MBR đã được ứng dụng để xử lý nhiều loại nước thải công nghiệp như chế biến thưc phẩm, giấy và bột, dệt nhuộm, thuộc da nước rỉ rác và nước thải dược phẩm.

Hương Giang