Công nghệ Xanh: Nguyên lý và Ứng dụng

Ban biên tập Môi trường và Đô thị Việt Nam trân trọng giới thiệu những ứng dụng công nghệ Xanh trong xử lý nước thải tại Việt Nam của Công ty TNHH Ecoba Công nghệ Môi trường (Ecoba ENT).

Công nghệ Xanh là gì?

Nước thải sinh hoạt như đã biết chứa rất nhiều chất ô nhiễm, chất tẩy rửa, dầu mỡ, vi sinh vật, virus gây bệnh và có hàm lượng Nitơ rất cao. Nước thải nếu không được xử lý trước khi thải ra môi trường gây ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn nước và sức khỏe của con người, tác động tiêu cực đến hệ sinh thái thủy sinh, gây nhiễm độc nguồn nước ngầm và rất nhiều hệ lụy cho thế hệ tương lai.

Phần lớn các trạm xử lý nước thải hiện nay đều được xây dựng dựa theo tư duy truyền thống, đó là thu gom sau đó xử lý tập trung, công trình cũng được quy hoạch cách xa khu dân cư và xây dựng theo kiến trúc thiên về kỹ thuật, tuy nhiên điều này vô tình khiến các nhà máy xử lý nước thải có quy mô lớn về cả công suất lẫn chi phí, bên cạnh đó cũng không có sự hài hòa với môi trường và thiên nhiên, dẫn đến lãng phí về mặt tài nguyên đất đai.

Công nghệ Xanh là giải pháp được sử dụng để khắc phục những vấn đề đó khi áp dụng nguyên lý “xanh” giúp tạo ra những nhà máy xử lý nước thải không có vùng đệm hoặc vùng đệm nhỏ, thu gọn diện tích xây dựng nhà máy, tiết kiệm chi phí vận hành hệ thống xử lý nước thải, giảm hiệu ứng nhà kính, tạo ra kiến trúc cảnh quan xanh, hài hòa với thiên nhiên và môi trường sống xung quanh.

Công nghệ Xanh được ứng dụng khi xử lý nước thải nào?

Công nghệ Xanh được ưu tiên áp dụng trong xử lý nước thải sinh hoạt đô thị vì đặc thù nước thải sinh hoạt đô thị thường bị ô nhiễm bởi các chất cặn bã hữu cơ, rác, dầu mỡ, các chất hữu cơ hòa tan (COD, BOD5), các chất dinh dưỡng (Ni tơ, phốt pho…) và các vi trùng gây bệnh… Giải pháp công nghệ Xanh nhằm mục đích phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ nhờ vi sinh vật hoạt động theo quy trình:

– Loại bỏ rác, dầu mỡ, hạt dễ lắng trong công trình tiền xử lý

– Oxy hóa bằng vi sinh vật các chất hữu cơ hòa tan với việc sử dụng bùn hoạt tính và giá thể cố định Công nghệ Xanh

– Lắng cặn và khử trùng

Ngoài xử lý tốt nước thải sinh hoạt đô thị, Công nghệ Xanh còn có thể sử dụng trong xử lý nước thải công nghiệp và sản xuất.

Nguyên lý hoạt động cơ bản của Công nghệ Xanh

Công nghệ xanh hoạt động theo đặc điểm sử dụng kết hợp giá thể nhân tạo và giá thể tự nhiên giúp tăng cường khả năng xử lý, giảm thiểu lượng bùn thải và năng lượng tiêu thụ.

Trước giai đoạn xử lý sinh học là giai đoạn xử lý sơ bộ để tách cặn, rác, dầu mỡ và các tạp chất thô có trong nước thải. Sau xử lý sinh học là công đoạn khử trùng để đảm bảo chỉ tiêu vi sinh trong nước sau xử lý.

Quy trình xử lý nước thải hoàn chỉnh ứng dụng công nghệ Xanh sẽ bao gồm 3 giai đoạn:

– Xử lý sơ bộ

– Xử lý sinh học

– Khử trùng

Giai đoạn 1: Xử lý sơ bộ

+ Tách rác thô: Nước thải trước khi vào Hố bơm đầu vào sẽ được đưa qua mương tách rác thô để loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn như cành, lá cây, túi ni lông nhằm tránh làm tắc đầu hút của bơm, giảm công suất xử lý của hệ thống.

+ Tách rác tinh: Từ hố bơm đầu vào, nước thải sẽ được bơm qua mương đặt máy tách rác tinh để loại bỏ tiếp các tạp chất có đường kính lớn hơn 5mm nhằm giảm thiểu mức độ ảnh hưởng của chúng đối với các công đoạn xử lý phía sau.

+ Tách cát và tách dầu mỡ: Nước thải sau khi đã được loại bỏ rác + tạp chất kích thước lớn sẽ được đưa qua Bể tách cát và tách dầu mỡ để loại bỏ cát cũng như dầu mỡ nổi.

Giai đoạn 2: Xử lý sinh học

Mục đích của cụm xử lý trong giai đoạn này là xử lý các thông số ô nhiễm: BOD, COD, chất rắn lơ lửng, nitơ, phốt pho nhờ sử dụng kết hợp giá thể sinh học cố định của Công nghệ Xanh và sinh khối lơ lửng trong khối bể xử lý hiếu khí, thiếu khí cũng như hệ sinh thái của thảm thực vật.

Trong các bể xử lý thiếu khí và Hiếu khí hệ thống cây thủy sinh cũng được tuyển chọn để sử dụng nhằm mục đích vận chuyển oxy đến bộ rễ nhằm tăng hoạt động của bộ giá thể sinh học, đồng thời chúng còn tiêu thụ các chất ô nhiễm trong nước như nguồn thức ăn cho quá trình phát triển. Điều này rất có ích khi lượng nước thải cấp vào nhỏ hoặc nồng độ ô nhiễm thấp giúp duy trì lượng vi khuẩn trong hệ thống, dẫn đến một quần thể vi khuẩn lớn hơn và đa dạng hơn khi lưu lượng nước thải ổn định. Từ đó, công nghệ xanh có tính linh hoạt và khả năng phục hồi cao hơn so với các công nghệ bùn hoạt tính hoàn toàn thông thường.

Nước thải sau khi xử lý tại các bể hiếu khí, thiếu khí sẽ được chuyển sang bể lắng sinh học để tách bùn ra khỏi nước. Tại đây hóa chất keo tụ PAC được châm vào với mục đích tăng khả năng lắng của bông bùn và xử lý photpho trong nước thải. Một phần bùn hoạt tính sẽ được tuần hoàn về bể thiếu khí. Phần còn lại được chuyển đến bể chứa bùn và do đó, bị loại bỏ khỏi giai đoạn xử lý sinh học, giúp duy trì nồng độ bùn ở mức hợp lý.

Giai đoạn 3: Khử trùng

Giai đoạn này đặt sau các bể lắng sinh học để tiếp tục xử lý các chất ô nhiễm còn lại trong nước thải trước khi xả ra môi trường. Nước thải sau khi được xử lý ở các công đoạn trước tiếp tục được đưa qua bể khử trùng để tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh, đảm bảo nước thải đầu ra đạt các tiêu chuẩn; quy chuẩn quốc gia về môi trường. Đồng thời, thông qua hệ quan trắc tự động – hệ thống sẽ đo và ghi nhận trực tiếp các thông số chất lượng nước thải, giúp kiểm soát thông số nước đầu ra, đảm bảo đạt cột A, QCVN 14:2008/BTNMT trước khi xả ra môi trường.

Lợi ích của Công nghệ Xanh

Về mặt tài nguyên môi trường:

– Công nghệ Xanh giúp tạo ra những nhà máy xử lý nước thải không có vùng đệm hoặc vùng đệm nhỏ

– Giảm hiệu ứng nhà kính do cây xanh ngoài xử lý nước thải còn thực hiện tốt chức năng quang hợp

– Tạo quang cảnh đẹp như một công viên xanh, kiến trúc hài hòa với cảnh quan toàn khu đô thị.

– Đặc biệt, không gây mùi khó chịu như các trạm xử lý nước thải truyền thống.

Về mặt kinh tế:

– Thu gọn diện tích xây dựng nhà máy

– Giảm một lượng điện năng lớn trong chi phí vận hành so với công nghệ truyền thống.

Ứng dụng của Công nghệ Xanh

– Xử lý nước thải sinh hoạt, nước thải đô thị.

– Qui mô công trình:

+ Dự án quy mô trung bình đến lớn.

+ Các công trình cần tiết kiệm diện tích.

Công ty TNHH Ecoba Công nghệ Môi trường (Ecoba ENT) là đơn vị tiên phong trong việc ứng dụng công nghệ Xanh trong xử lý nước thải tại Việt Nam. Được sự tin tưởng của Chủ đầu tư Vingroup, hiện Ecoba ENT đang đảm nhiệm vai trò tổng thầu chính, thực hiện nhà máy xử lý nước thải áp dụng công nghệ Xanh tại 3 dự án đại đô thị của Tập đoàn. Cụ thể:

– Nhà máy xử lý nước thải khu đô thị Vinhomes Ocean Park – Công suất 38.000 m3 một ngày đêm.

– Nhà máy xử lý nước thải khu đô thị Vinhomes Smart City – Công suất:10.800 m3 một ngày đêm.

– Nhà máy xử lý nước thải khu đô thị Vinhomes Grand Park – Công suất: 13.500m3 một ngày đêm.