Trong sản xuất công nghiệp, nhũ tương thải chắc chắn được tạo ra trong quá trình gia công, làm sạch kim loại và bôi trơn cắt. Quá trình khử nhũ tương hóa học truyền thống sau đó xử lý sinh hóa được sử dụng rộng rãi nhưng có những nhược điểm lớn như liều lượng hóa chất cao, ô nhiễm thứ cấp và chi phí vận hành cao. Với sự tiến bộ của công nghệ tách màng, màng siêu lọc đặc biệt nổi lên như một giải pháp đột phá trong xử lý nhũ tương chất thải.
1. Chuyển từ “Khử nhũ tương hóa học” sang “Tách vật lý”
Hầu hết các phương pháp xử lý nhũ tương trong nước vẫn dựa vào quá trình khử nhũ tương hóa học bằng cách điều chỉnh độ pH hoặc thêm PAC và PAM để tách dầu và nước. Tuy nhiên, phương pháp này tạo ra một lượng lớn bùn hóa học và chất rắn nguy hiểm, đồng thời phát sinh chi phí thuốc thử cao.
Bằng cách áp dụng màng siêu lọc đặc biệt B&C của Hà Lan, quy trình "cô đặc màng + khử nhũ tương vật lý + thu hồi dầu gốc" mới đạt được khả năng tách pha hiệu quả mà không cần phụ gia hóa học. Số liệu thực tế cho thấy:
- Đối với nhũ tương thải có hàm lượng dầu từ 1–3%, chất lỏng đậm đặc sau khi tách màng đạt hàm lượng dầu 15–20%;
- Nước thấm siêu lọc có hàm lượng dầu dưới 50 mg/L và COD là 15.000–20.000 mg/L;
- Sau khi xử lý sinh học kỵ khí-A/O-MBR và oxy hóa Fenton tiếp theo, COD nước thải có thể giảm xuống dưới 500 mg/L, đáp ứng các tiêu chuẩn tái sử dụng.
Phương pháp "thay thế hóa chất bằng màng" này không chỉ làm giảm chất thải nguy hại thứ cấp mà còn làm giảm lượng khí thải carbon tổng thể của hệ thống.
2. Thiết kế hệ thống tích hợp và hiệu quả cao{1}}
Quá trình này bao gồm năm giai đoạn: tiền xử lý, tách màng siêu lọc đặc biệt, xử lý sinh học kỵ khí, xử lý sinh học A/O + MBR và oxy hóa nâng cao (Fenton).
- Tiền xử lý: Bể tách dầu và lưới lọc loại bỏ dầu nổi và chất rắn lơ lửng đảm bảo dòng vào ổn định cho hệ thống màng.
- Giai đoạn siêu lọc: Sử dụng màng tổng hợp hữu cơ với lưu lượng thiết kế 50 L/m2·h, hệ thống hoạt động theo chu kỳ để đạt được nồng độ và khử nhũ tương.
- Xử lý sinh học: Sự kết hợp UASB + MBR giúp tăng cường khả năng phân hủy sinh học của nước thải COD-cao.
- Quá trình oxy hóa đầu cuối: Quá trình Fenton tiếp tục loại bỏ các chất hữu cơ chịu lửa, đảm bảo chất lượng nước phù hợp để tái sử dụng.
Phương pháp tiếp cận tích hợp này-kết hợp xử lý sơ bộ qua màng-, xử lý sinh học nâng cao và oxy hóa sâu-thể hiện triết lý thiết kế hướng tới tương lai cho hệ thống nước thải công nghiệp.
3. Thông tin chi tiết về vận hành và bảo trì
Kinh nghiệm vận hành cho thấy nồng độ nhũ tương ảnh hưởng đáng kể đến dòng chảy của màng. Khi nồng độ dưới 5%, dòng chảy vẫn ở mức trên 50 L/m2·h, nhưng giảm dần khi nồng độ tăng. Làm sạch bằng hóa chất thường xuyên (1–2 tuần một lần) sẽ phục hồi dòng chảy và kéo dài tuổi thọ màng lên khoảng 2,5 năm.
Tuy nhiên, sự phức tạp ngày càng tăng của các chất nhũ hóa mới trong quy trình gia công đã khiến một số nhũ tương ổn định hơn và khó bị phá vỡ hơn. Trong những trường hợp như vậy, thiết bị bay hơi được sử dụng để tăng cường khả năng thu hồi dầu, cho thấy nhu cầu về màng trong tương lai có đặc tính chống bám bẩn và chống nhũ hóa tốt hơn.
4. Đạt được cả lợi ích kinh tế và môi trường
Trong một cơ sở xử lý chất thải nguy hại xử lý 25.000 tấn nhũ tương chất thải hàng năm, quy trình dựa trên màng-này đã cho thấy chi phí vận hành thấp hơn so với khử nhũ tương bằng hóa chất. Dầu gốc thu hồi và nước có thể tái sử dụng góp phần tạo nên một-hệ thống tái chế khép kín, giảm mức tiêu thụ tài nguyên tổng thể.
Ngoài ra, quy trình này còn loại bỏ việc sử dụng hóa chất và xử lý bùn, giảm thiểu lượng khí thải CO₂ gián tiếp và tạo ra giá trị về trách nhiệm xã hội của doanh nghiệp và môi trường.
YIME tin rằng với việc nội địa hóa các vật liệu màng đặc biệt và những tiến bộ trong hệ thống lò phản ứng màng nhiều pha, việc xử lý nhũ tương chất thải sẽ đạt được mức tiêu thụ năng lượng thấp, khả năng thu hồi cao và gần như{0}}không xả thải, mở ra tiềm năng tăng trưởng mới cho cả ngành xử lý kim loại và quản lý chất thải nguy hại.
