Thạch cao đóng vai trò quan trọng như một chất phụ gia trong sản xuất vật liệu xây dựng. Vì vậy, các nhà máy sản xuất thạch cao ngày càng xuất hiện nhiều đem lại những lợi ích to lớn về kinh tế. Tuy nhiên ngành công nghiệp này bùng nổ ồ ạt đã mang đến những hậu quả nghiêm trọng cho môi trường và sức khỏe con người. Trong bài viết dưới đây, hãy cùng Biogency tìm hiểu những đặc trưng và phương pháp xử lý nước thải nhà máy thạch cao hiệu quả nhé!
Các nội dung chính
Đặc trưng nước thải nhà máy thạch cao
Đặc trưng về nước thải nhà máy sản xuất thạch cao được thể hiện cụ thể như sau:
Nguồn gốc phát sinh
- Từ hoạt động sinh hoạt của công nhân, nhân viên: Các loại nước thải phát sinh quanh khu vực văn phòng, nhà vệ sinh thường chứa các chất cặn TSS, các chất lơ lửng SS và các chất hữu cơ ô nhiễm như BOD, COD, các vi sinh vật gây bệnh và các tác nhân khó xử lý như Nitơ hay Photpho.
- Từ hoạt động sản xuất: Nước thải trong quá trình sản xuất thạch cao thường chứa các phế thải thạch cao PG, kim loại nặng, muối sunphat, florua silicat, HF, P2O5, cadmium, 222Rn gây ô nhiễm môi trường.
Tác hại
- Đối với môi trường: Trong nước thải có chứa các kim loại nặng bao gồm Cu, Ni từ đá photphat, nếu thải ra môi trường nước với hàm lượng cao sẽ gây mất cân bằng sinh thái, tôm cá bị ngộ độc và đất đai khi ngấm nước thải bị thoái hóa, bạc màu…
- Đối với sức khỏe con người: Con người nếu tiếp xúc với khu vực có nước thải sản xuất thạch cao chưa qua xử lý trong thời gian dài dễ mắc các bệnh nguy hiểm như viêm đường hô hấp, các bệnh về phổi như bệnh lao, ung thư phổi, vô sinh…
Xử lý nước thải nhà máy sản xuất thạch cao bằng công nghệ MBBR
Đối với nước thải nhà máy thạch cao, trong hệ thống xử lý nước thải người ta thường sử dụng công nghệ màng lọc MBBR theo sơ đồ sau:
Quy trình xử lý:
- Tại bể tiếp nhận: Nước thải sẽ đi qua phần lưới lọc rác thô nhằm giữ lại những phần chất rắn lơ lửng có kích thước lớn sau đó sẽ tiếp tục đi vào bể điều hòa.
- Tại bể điều hòa: Nước thải từ bể tiếp nhận và tách dầu sẽ được bơm vào bể điều hòa. Chức năng chính của bể này là điều hòa lưu lượng nước, hạn chế sốc tải đến các công trình phía sau thông qua quá trình xáo trộn khắp bể.
- Tại bể Anoxic: Nước thải từ bể điều hòa sẽ tiếp tục chảy thẳng vào đây. Dòng thải tuần hoàn chứa hàm lượng Nitrit và Nitrat khá cao do đó cần bổ sung men vi sinh Microbe-Lift IND để tiến hành khử Nitrat thành N2. Sản phẩm có chứa chủng vi sinh Pseudomonas sp giúp giảm Nitơ tổng, Amoni, Nitrit, Nitrat… giúp quá trình phân hủy sinh học của hệ thống được tăng cường.
- Tại bể MBBR: Tại đây các giá thể sẽ được gắn vào để vi sinh dễ dính bám và sinh trưởng. Trong toàn thể tích bể, các giá thể này sẽ không ngừng chuyển động nhờ thiết bị thổi khí, từ đó mật độ vi sinh ngày càng tăng và đạt hiệu quả xử lý sinh học cao. Những vi sinh vật có lợi, có khả năng phân hủy hợp chất hữu cơ sẽ dính bám và từ đó phát triển mạnh mẽ trên bề mặt các vật liệu. Sau đó các vi sinh hiếu khí sẽ chuyển hóa các chất hữu cơ trong nước thải nhằm phát triển thành sinh khối. Các sinh khối sẽ bắt đầu phát triển nhanh và làm giảm tối đa các hợp chất hữu cơ gây ô nhiễm.
Bên cạnh việc xử lý chất hữu cơ ô nhiễm, tại bể MBBR còn xảy ra quá trình nitrat hóa và denitrate nhằm loại bỏ các hợp chất nito, photpho trong nước thải. Tại đây ta sử dụng vi sinh Microbe-Lift N1 để khởi động quá trình nitrat hóa. Sản phẩm chứa 2 chủng vi sinh Nitrosomonas sp và Nitrobacter sp giúp quá trình chuyển hóa Ammonia thành Nitrit và quá trình chuyển hóa Nitrit thành Nitrat diễn ra thuận lợi, ngoài ra còn giúp giảm tối đa mùi của Amoniac trong hệ thống.
- Tại bể lắng sinh học: Nước thải đi từ bể MBRR thường chứa nhiều bông bùn vi sinh. Bể lắng này được thiết kế nhằm lắng những bông bùn vi sinh trong nước thải bằng quá trình lắng trọng lực.
Cụ thể, nước sẽ được đưa vào ống trung tâm rồi từ đó phân phối đều khắp bể. Dưới tác dụng của trọng lực và tấm chắn, các bông bùn vi sinh sẽ hướng theo dòng lắng xuống đáy còn nước trong sẽ di chuyển lên trên. Đối với phần nước trong, người ta thường thu gom qua hệ thống máng tràn để chúng tiếp tục chảy sang bể khử trùng. Còn phần bùn lắng còn lại trong bể lắng sẽ được chia thành hai dòng như sau:
- Một dòng sẽ chảy tuần hoàn trở lại bể Anoxic để cung cấp vi sinh cho quá trình xử lý sinh học đồng thời duy trì nồng độ sinh khối trong bể.
- Dòng bùn còn dư trong bể sẽ được đưa đến bể chứa bùn để chờ xử lý định kỳ.
- Tại bể khử trùng và bồn lọc áp lực: Sau quá trình lắng, nước thải được đưa vào bể khử trùng để diệt các sinh vật có hại còn trong nước thải. Thông thường người ta sử dụng Chlorine để khử trùng hệ thống. Sau khi hoàn tất khử trùng, nước thải được bơm vào bồn lọc để giữ lại những thành phần khó trước khi bắt đầu thải ra môi trường. Nước sau khi xử lý sẽ đạt tiêu chuẩn xả thải QCVN 14: 2008/BTNMT – Cột A.
- Tại bể chứa bùn: Phần bùn sau khi phát sinh tại bể lắng thường có độ ẩm cao và được dẫn thẳng về bể chứa bùn. Bể này có nhiệm vụ gia tăng mật độ bùn trong bể, đồng thời phần nước đã tách ra từ phía trên bề mặt sẽ tiếp tục được đưa về bể tiếp nhận, tách dầu còn phần bùn ở đáy sẽ được chờ xử lý định kỳ.
Dự án tiêu biểu của Biogency: Xử lý Nitơ Amonia trong nhà máy sản xuất thạch cao
Biogency xin giới thiệu đến bạn dự án xử lý nước thải chứa Nitơ Amonia trong nhà máy sản xuất thạch cao tiêu biểu do chúng tôi thực hiện khảo sát và đề xuất phương án.
Hiện trạng của hệ thống xử lý nước thải sản xuất thạch cao
Nguồn nước thải của nhà máy này chủ yếu đến từ các hoạt động sản xuất và sinh hoạt của công nhân, nhân viên. Ở đây người ta sử dụng công nghệ bể điều hòa, bể thiếu khí, bể MBBR, bể lắng sinh học. Theo các chuyên gia của Biogency phân tích mẫu nước thải: Nước thải đầu ra vượt chỉ tiêu N-Amonia 4.3 lần và vượt chỉ tiêu Tổng Nitơ 1.5 lần. Các kết quả phân tích khác cụ thể như sau:
| STT | Chỉ tiêu | Đơn vị | Kết quả | Giới hạn nguồn tiếp nhận |
| 1 | pH | 7,15 | 5,5 – 9 | |
| 2 | TSS | mg/l | 104 | 200 |
| 3 | COD | mg/l | 134 | 150 |
| 4 | N-NH4+ | mg/l | 43,4 | 10 |
| 5 | Tổng Nitơ | mg/l | 61 | 40 |
Nguyên nhân của của hiện tượng nồng độ ô nhiễm cao là do hàm lượng các chất ô nhiễm ở nước thải đầu vào lớn và quá trình xử lý nước thải của bể sinh học không hiệu quả. Do đó, khi liên hệ Biogency, ban quản lý nhà máy mong muốn:
- Xử lý N-NH4+ xuống dưới 10 mg/l.
- Xử lý Tổng Nitơ xuống dưới 40 mg/l.
Phương pháp xử lý Nitơ Amonia tại hệ thống xử lý nước thải sản xuất thạch cao của Biogency
Biogency đã đưa ra cách xử lý Nitơ Amonia cho hệ thống xử lý nước thải sản xuất theo 2 bước như sau:
Bước 1: Xử lý N-Amonia (N-NH4+)
Nitơ Amonia là một chỉ tiêu khó xử lý không chỉ ở nước thải sản xuất thạch cao mà còn ở nhiều mô hình xử lý nước thải khác. Nguyên nhân là vì tại các bể sinh học (cụ thể là bể hiếu khí Aerotank) bị thiếu hụt các chủng vi sinh có thể xử lý Nitơ Amonia. Do đó dù HTXLNT đã đạt các tiêu chuẩn điều kiện vận hành nhưng thiếu sự xuất hiện các chủng xử lý Nitơ Amonia chuyên biệt (Nitrosomonas và Nitrobacter) thì hàm lượng Nitơ Amonia (N-Amonia hay N-NH4+) trong nước thải cũng không được xử lý triệt để.
Biogency đã đề xuất Ban quản lý hệ thống sử dụng Men vi sinh xử lý Nito Microbe-Lift N1 để xử lý Nitơ Amonia ở bể Aerotank để giải quyết tình trạng này. Nên lựa chọn sản phẩm men vi sinh Microbe-Lift N1 là vì:
- Sản phẩm chứa hai chủng vi khuẩn chuyên biệt cho quá trình xử lý Nitơ Amonia là Nitrosomonas sp. và Nitrobacter sp.. Khi sử dụng sản phẩm tại bể MBBR, các chủng vi khuẩn Nitrosomonas sp có khả năng chuyển hóa Amonia về dạng Nitrite, còn chủng vi khuẩn Nitrobacter sp. giúp chuyển hóa từ Nitrite về dạng Nitrate.
- Sản phẩm giúp tăng cường hiệu suất của quá trình Nitrat hóa của hệ thống lên đến tối đa 99%.
Để quá trình xử lý được hiệu quả, cần lưu ý một số điều sau:
- Hàm lượng dinh dưỡng (như carbon vô cơ) nên được bổ sung hàng ngày dựa vào nồng độ độ kiềm Cacbonat đầu vào. Cụ thể là bổ sung Soda Ash Light 99% (Na2CO3) hàng ngày (lưu ý pha loãng về nồng độ 10% rồi châm nhỏ giọt ở bể Aerotank).
- Đảm bảo đầy đủ các điều kiện của quá trình Nitrat hóa.
Bước 2: Xử lý N-Nitrate (N-NO3-)
Sau khi quá trình Nitrat hóa đã hoàn thành tại bể hiếu khí, quá trình khử Nitrat sẽ bắt đầu diễn ra tại bể thiếu khí Anoxic. Tương tự như quá trình Nitrat hóa, nếu bể thiếu khí bị thiếu hụt các chủng vi sinh vật chuyên biệt thì quá trình khử Nitrat (hay xử lý N-Nitrate – N-NO3-) không thể diễn ra hoàn toàn. Nitrat lúc này theo dòng thải ra ngoài môi trường và nước thải theo đó sẽ không đạt chuẩn xả thải ở chỉ tiêu này.
Biogency đã đề xuất HTXLNT sản xuất thạch cao giải pháp cho vấn đề này là bổ sung các chủng vi sinh vật khử Nitrat như Bacillus licheniformis, Pseudomonas citronellolis và Wolinella succinogenes vào bể thiếu khí. Đặc biệt chủng vi sinh vật này có mặt trong sản phẩm men vi sinh Microbe-Lift IND. chủng vi sinh vật tùy Các chủng vi sinh này bao gồm Bacillus licheniformis, Pseudomonas citronellolis, Wolinella succinogenes giúp xử lý Nitrat trong nước thải hiệu quả.
Bên cạnh đó để quá trình xử lý Nitrat diễn ra hiệu quả, cần lưu ý:
- Bổ sung thêm methanol 99% hàng ngày cho bể Anoxic, mục đích để làm chất dinh dưỡng cho vi khuẩn khử Nitrat (lưu ý châm nhỏ giọt ở đầu bể Anoxic).
- Đảm bảo đầy đủ các điều kiện của quá trình khử Nitrat.
Bảng tổng hợp quá trình chuyển hóa Nitơ và sử dụng men vi sinh Microbe-Lift trong xử lý Nitơ Amonia và Nitrat
| Quá trình | Nitrat hóa | Khử Nitrat |
| Sơ đồ chuyển hóa | NH4+ → NO2- → NO3- | NO3- → N2↑ |
| Vị trí xảy ra | Bể hiếu khí (Aerotank) | Bể thiếu khí (Anoxic) |
| Chủng vi sinh vật chuyển hóa | – Nitrosomonas sp.
– Nitrobacter sp. |
– Bacillus lichenliformis
– Pseudomonas citronellolis – Wolinella succinogenes |
| Có trong sản phẩm | Microbe-Lift N1 | Microbe-Lift IND |
| Điều kiện cần duy trì để quá trình xử lý diễn ra tối ưu | Nồng độ O2 hòa tan tối thiểu
DO = 3.0 mg/l |
Nồng độ O2 hòa tan
DO < 0.1 mg/l |
| pH từ 7.0 – 8.5
(tối ưu 7.5 – 8.0) |
pH từ 7.0 – 8.5 | |
| Nhiệt độ từ 20 – 35℃
(tối ưu 24 – 30℃) |
Nhiệt độ từ 30 – 36℃ | |
| Yêu cầu nguồn Cacbon vô cơ | Yêu cầu nguồn cacbon hữu cơ |
Kết quả đạt được sau xử lý
Ở tuần thứ 2 sau khi xử lý, hiệu suất xử lý Tổng Nitơ đã tăng từ 30 – 50% so với trước khi sử dụng vi sinh Microbe-Lift. 2 tuần sau đó hiệu suất xử lý Tổng Nitơ đã tăng từ 60 – 80% so với trước khi sử dụng vi sinh Microbe-Lift. Nước thải lúc này đã đạt tiêu chuẩn xả thải.
Ngoài ra chúng tôi còn đề xuất nhà máy tiếp tục bổ sung một lượng nhỏ vi sinh để duy trì hiệu suất hàng tháng tại các bể sinh học.
Bảng kiểm tra nồng độ sau xử lý của Biogency cụ thể như sau:
| STT | Chỉ tiêu | Đơn vị | Kết quả đầu vào | Kết quả đầu ra | Giới hạn nguồn tiếp nhận | |
| Trước khi sử dụng Microbe-Lift | Sau khi sử dụng Microbe-Lift | |||||
| 1 | pH | – | 7,6 | 7,15 | 6.2 | 5,5 – 9 |
| 2 | TSS | mg/l | 1168 | 104 | 23 | 200 |
| 3 | COD | mg/l | 1460 | 134 | 45 | 150 |
| 4 | N-NH4+ | mg/l | 43,4 | 41,3 | 6,3 | 10 |
| 5 | Tổng Nitơ | mg/l | 97,4 | 61 | 32,8 | 40 |
Có thể nói việc áp dụng công nghệ vi sinh cho hệ thống xử lý nước thải sản xuất thạch cao đã giúp kiểm soát hiệu quả những thành phần ô nhiễm trong nước cũng như các chỉ tiêu ô nhiễm khác, góp phần xử lý Nitơ Amonia đạt hiệu suất cao và đạt yêu cầu xả thải.
Tham khảo:
- Xử lý nước thải nhà máy cao su
- Xử lý nước thải nhà máy giấy
- Xử lý nước thải công ty bút bi Thiên Long
Biogency hy vọng những thông tin từ bài viết trên đã giúp bạn nắm vững những đặc trưng cũng như cách xử lý nước thải nhà máy thạch cao hiệu quả nhất. Liên hệ với chúng tôi qua HOTLINE 0909 538 514 để được tư vấn và hỗ trợ đặt mua các sản phẩm Microbe-Lift nhanh nhất!
Chịu trách nhiệm nội dung
Phó Giám Đốc - Đồng Thị Tú Anh
