Xử lý nước thải nhà máy điện bằng hóa lý kết hợp RO

Trong giai đoạn chạy thử và đưa nhà máy điện vào vận hành, hệ thống xử lý nước ngưng có thể phát sinh nước thải từ quá trình rửa ngược, hoàn nguyên hạt nhựa trao đổi ion và xả rửa thiết bị. Nguồn thải này có đặc tính khác với nước thải sinh hoạt thông thường, đòi hỏi phương án thu gom và xử lý phù hợp trước khi đưa về nguồn tiếp nhận.

Tại một dự án nhà máy điện ở Đồng Nai, Công Thành – Envitech triển khai hệ thống xử lý nước thải di động nhằm phục vụ hoạt động của trạm xử lý nước ngưng trong thời gian hệ thống xử lý nước thải cố định của nhà máy chưa sẵn sàng. Công nghệ được lựa chọn gồm điều chỉnh pH, xử lý hóa lý và màng RO, giúp kiểm soát cặn lơ lửng, kim loại và hàm lượng ion hòa tan trong nước thải.

Đặc điểm nước thải phát sinh từ hệ thống xử lý nước ngưng

Hệ thống xử lý nước ngưng sử dụng các cột trao đổi ion để loại bỏ tạp chất và ion hòa tan trước khi nước được tuần hoàn trở lại chu trình nhiệt. Sau một thời gian vận hành, hạt nhựa trong cột trao đổi ion cần được hoàn nguyên để phục hồi khả năng làm việc.

Quá trình này phát sinh nhiều dòng nước thải khác nhau, bao gồm:

• Nước rửa ngược dùng để làm tơi lớp vật liệu và loại bỏ cặn bám.
• Nước chứa hóa chất sau khi hoàn nguyên hạt nhựa trao đổi ion.
• Nước rửa đẩy để loại bỏ hóa chất còn lưu lại trong cột.
• Nước rửa nhanh phát sinh trước khi đưa thiết bị trở lại vận hành.

Do có sự tham gia của hóa chất hoàn nguyên, nước thải có thể biến động về pH, chứa cặn lơ lửng, kim loại và nồng độ ion hòa tan tương đối cao. Vì vậy, nước thải cần được thu gom về một hệ thống riêng thay vì xả trực tiếp.

Trong dự án này, cột anion và cột mixed-bed có thể vận hành liên tục trong 14 ngày mà chưa cần hoàn nguyên. Hoạt động hoàn nguyên trong thời gian triển khai hệ thống di động chủ yếu áp dụng cho cột cation, với chu kỳ vận hành khoảng 60 giờ.

Lượng nước thải phát sinh trong một chuỗi hoàn nguyên cation

Các bước hoàn nguyên cột cation được kiểm soát theo thời gian, lưu lượng và thể tích nước sử dụng:

Thể tích 75,7 m³ là tổng lượng nước đi qua các bước trong một chuỗi hoàn nguyên cation, không phải công suất xử lý theo ngày của toàn bộ hệ thống nước thải.

Toàn bộ lượng nước phát sinh được dẫn về bể chứa nước thải trước khi đi qua các công đoạn xử lý tiếp theo. Việc thu gom tập trung giúp ổn định dòng vào, hạn chế biến động tải lượng gây ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý hóa lý và hệ thống RO phía sau.

>>> Chi tiết hệ thống xử lý nước ngưng nhà máy điện

Quy trình xử lý nước thải nhà máy điện

Quy trình công nghệ của hệ thống được tổ chức theo các bước chính:

Bể chứa nước thải → điều chỉnh pH → keo tụ, tạo bông và lắng → bể đệm → hệ thống RO → bể chứa nước sau RO → xả về hệ thống tiếp nhận của khu công nghiệp.

Bùn từ công đoạn hóa lý và dòng cô đặc từ hệ thống RO được thu gom riêng để xử lý định kỳ.

Thu gom và điều chỉnh pH

Nước rửa ngược, nước hoàn nguyên và nước xả rửa được thu gom vào bể chứa nước thải. Tại đây, NaOH được châm theo yêu cầu để điều chỉnh pH của nước trước khi chuyển sang công đoạn xử lý hóa lý.

Kiểm soát pH là bước quan trọng vì hiệu quả của quá trình kết tủa kim loại, keo tụ và tạo bông phụ thuộc lớn vào điều kiện pH. Nếu pH không nằm trong khoảng phù hợp, các hạt cặn và ion kim loại có thể khó kết tụ, làm tăng tải cho thiết bị RO.

Xử lý kim loại, keo tụ và tạo bông

Sau khi được điều chỉnh pH, nước thải được đưa vào thiết bị keo tụ – tạo bông – lắng. Hệ thống sử dụng PAC, polymer và hóa chất xử lý kim loại nhằm:

• Hỗ trợ chuyển một phần kim loại hòa tan thành dạng kết tủa.
• Liên kết các hạt cặn nhỏ thành bông cặn có kích thước lớn hơn.
• Tăng khả năng lắng và tách cặn khỏi nước.
• Giảm hàm lượng chất rắn lơ lửng trước khi nước đi vào hệ thống RO.

PAC đóng vai trò phá vỡ trạng thái ổn định của các hạt keo trong nước. Polymer hỗ trợ liên kết các hạt đã mất ổn định thành bông cặn lớn, giúp quá trình lắng diễn ra hiệu quả hơn.

Bùn hình thành trong quá trình này được đưa về bể chứa bùn. Ph bể chứa bùn.ần nước tách từ bùn có thể được thu hồi về bể chứa nước thải để tiếp tục xử lý.

Bể đệm trước hệ thống RO

Nước sau công đoạn lắng được chuyển sang bể đệm. Bể có nhiệm vụ cân bằng lưu lượng và tạo nguồn cấp ổn định cho hệ thống RO.

Việc giảm cặn lơ lửng và kim loại trước màng giúp hạn chế nguy cơ bám bẩn, tắc nghẽn hoặc suy giảm lưu lượng nước qua màng. Đây là điều kiện cần thiết để duy trì hiệu quả của công đoạn xử lý ion hòa tan phía sau.

Xử lý nước thải bằng công nghệ RO

Sau quá trình tiền xử lý hóa lý, nước được cấp vào hệ thống RO. Dưới tác động của áp suất, nước đi qua màng và được phân chia thành hai dòng:

• Nước thấm qua màng RO: Có nồng độ ion thấp hơn, được thu vào bể chứa nước sau xử lý.
• Dòng cô đặc RO: Chứa hàm lượng cao hơn của các ion hòa tan và các hạt nhỏ không đi qua màng.

Dòng nước thấm qua RO được dẫn về hệ thống tiếp nhận của Khu công nghiệp Ông Kèo theo yêu cầu của dự án. Dòng cô đặc được thu gom riêng và xử lý định kỳ, tránh đưa ngược trực tiếp vào nguồn tiếp nhận.

Màng RO là thành phần quan trọng trong công đoạn xử lý tinh, giúp giảm các chất hòa tan mà quá trình keo tụ – tạo bông – lắng không thể loại bỏ hoàn toàn. Tùy theo đặc điểm nước đầu vào, chủ đầu tư có thể tham khảo các dòng màng RO công nghiệp phù hợp với áp suất vận hành, mức độ bám bẩn và chất lượng nước yêu cầu.

Quản lý bùn và dòng cô đặc RO

Bên cạnh nước sau xử lý, hệ thống còn phát sinh hai dòng thải thứ cấp cần được kiểm soát:

Bùn hóa lý

Bùn được hình thành từ cặn lơ lửng, kết tủa kim loại và hóa chất sử dụng trong quá trình keo tụ – tạo bông. Bùn được dẫn về bể chứa để tách nước và thu gom định kỳ.

Phần nước tách ra từ bùn được đưa trở lại bể chứa nước thải, hạn chế thất thoát nước và tránh phát sinh thêm điểm xả ngoài hệ thống.

Dòng cô đặc RO

Dòng cô đặc chứa nồng độ ion hòa tan cao hơn so với nước đầu vào hệ thống RO. Do đó, dòng này không được nhập chung với nước thấm qua màng mà được chuyển về khu vực thu gom riêng.

Việc tách biệt dòng cô đặc giúp doanh nghiệp kiểm soát tải lượng ô nhiễm và chủ động lựa chọn phương án xử lý hoặc chuyển giao phù hợp.

Vì sao dự án sử dụng hệ thống xử lý nước thải di động?

Trong giai đoạn khởi động nhà máy điện, các hệ thống phụ trợ thường không được đưa vào vận hành đồng thời. Trạm xử lý nước ngưng có thể phải hoạt động trước khi hệ thống xử lý nước thải cố định của nhà máy hoàn thiện hoặc sẵn sàng tiếp nhận.

Hệ thống xử lý nước thải di động giúp giải quyết bài toán này nhờ các ưu điểm:

• Có thể vận chuyển và lắp đặt tại công trường.
• Rút ngắn thời gian chuẩn bị hạ tầng xử lý tạm thời.
• Đáp ứng tiến độ chạy thử của nhà máy điện.
• Tiếp nhận riêng nước thải phát sinh từ quá trình hoàn nguyên.
• Hạn chế ảnh hưởng đến các hệ thống xử lý khác trong nhà máy.
• Dễ dàng tháo dỡ hoặc di chuyển khi kết thúc giai đoạn vận hành tạm thời.

Đây là phương án phù hợp với các dự án có tiến độ gấp, thời gian sử dụng xác định hoặc cần bổ sung năng lực xử lý nước thải trong một giai đoạn cụ thể.

Giá trị kỹ thuật của giải pháp hóa lý kết hợp RO

Mỗi công đoạn trong hệ thống đảm nhận một nhóm chất ô nhiễm khác nhau. Điều chỉnh pH và xử lý hóa lý giúp loại bỏ cặn, kim loại và các thành phần có khả năng tạo kết tủa. Hệ thống RO tiếp tục giảm hàm lượng ion hòa tan còn lại trong nước.

Sự kết hợp này mang lại một số lợi ích:

• Giảm tải chất rắn trước khi nước tiếp xúc với màng RO.
• Hạn chế bám bẩn và đóng cặn trên bề mặt màng.
• Kiểm soát đồng thời cặn lơ lửng, kim loại và chất hòa tan.
• Tách riêng dòng nước sau RO, bùn hóa lý và dòng cô đặc.
• Phù hợp với đặc tính biến động của nước thải hoàn nguyên.
• Có thể tích hợp trong hệ thống dạng module hoặc di động.

Tuy nhiên, để hệ thống vận hành ổn định, liều lượng hóa chất, pH keo tụ, áp suất RO và phương án vệ sinh màng cần được xác định dựa trên chất lượng nước thải thực tế.

Giải pháp xử lý nước thải nhà máy điện từ Công Thành – Envitech

Với hơn 28 năm hoạt động trong lĩnh vực môi trường và xử lý nước, Công Thành – Envitech cung cấp các giải pháp từ khảo sát, thiết kế công nghệ, lựa chọn thiết bị đến lắp đặt và vận hành hệ thống.

Đối với nước thải phát sinh từ trạm xử lý nước ngưng, hệ thống khử khoáng hoặc dây chuyền trao đổi ion, phương án xử lý cần được xây dựng dựa trên nguồn hóa chất hoàn nguyên, chu kỳ vận hành, thể tích xả rửa và yêu cầu của đơn vị tiếp nhận nước thải.

Doanh nghiệp có thể tham khảo thêm dịch vụ thiết kế và thi công hệ thống xử lý nước thải của Công Thành – Envitech để xây dựng giải pháp phù hợp với điều kiện vận hành của từng nhà máy.

Công Thành – Envitech hiện có ba chi nhánh tại TP.HCM, Hà Nội và Đà Nẵng, đồng thời triển khai dự án trên toàn quốc và tại nhiều thị trường nước ngoài như Thái Lan, Lào, Campuchia. Đội ngũ kỹ thuật sẵn sàng đồng hành cùng doanh nghiệp trong các dự án xử lý nước thải công nghiệp, xử lý nước cấp và hệ thống nước kỹ thuật cho nhà máy điện.