I. Hệ thống màng ultrafiltration và ứng dụng trong xử lý nước thải công nghiệp
Hệ thống màng ultrafiltration (UF) là công nghệ tiên tiến được sử dụng để xử lý nước thải công nghiệp, đặc biệt là nước thải sau xử lý sinh học. Màng UF với kích thước lỗ lọc 0.03 µm có khả năng loại bỏ hiệu quả các chất rắn lơ lửng, độ đục, và một phần các hợp chất hữu cơ. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá hiệu quả của hệ thống màng pilot UF trong xử lý nước thải khu công nghiệp Tân Bình. Kết quả cho thấy, hệ thống đạt hiệu suất loại bỏ TSS và độ đục lên đến 100%, đồng thời cải thiện đáng kể chất lượng nước thải để tái sử dụng.
1.1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống màng UF
Hệ thống màng UF hoạt động dựa trên nguyên lý lọc cơ học, sử dụng áp suất để đẩy nước qua màng lọc, giữ lại các hạt có kích thước lớn hơn lỗ lọc. Màng UF được thiết kế dạng ống với diện tích màng 6.2 m², phù hợp cho quy mô pilot. Quá trình lọc được thực hiện trong điều kiện có và không có bổ sung chất keo tụ (PACl), giúp đánh giá hiệu quả xử lý và đặc tính bẩn màng.
1.2. Hiệu quả xử lý nước thải công nghiệp
Khi vận hành không bổ sung PACl, hệ thống đạt hiệu suất loại bỏ COD, TKN, độ màu và TP lần lượt là 46%, 24%, 16% và 2%. Việc bổ sung PACl giúp tăng hiệu suất xử lý lên 1.1 đến 15 lần, tùy thuộc vào thông số. Nước thải sau xử lý đáp ứng yêu cầu tái sử dụng cho các mục đích như dội toilet, tưới cây, và giải nhiệt.
II. Đánh giá hiệu quả và tiềm năng tái sử dụng nước thải
Nghiên cứu đánh giá hiệu quả của hệ thống màng UF trong việc xử lý nước thải công nghiệp sau xử lý sinh học, đồng thời xem xét tiềm năng tái sử dụng nước thải. Kết quả cho thấy, hệ thống màng UF không chỉ cải thiện chất lượng nước thải mà còn tăng tỷ lệ nước thải đáp ứng tiêu chuẩn tái sử dụng. Tuy nhiên, chỉ khoảng 2.3% lượng nước thải được tái sử dụng do thiếu tiêu chuẩn và chính sách hỗ trợ.
2.1. Hiệu quả xử lý và đặc tính bẩn màng
Hệ thống màng UF được vận hành ở hai thông lượng 48 L/m².h và 97 L/m².h. Kết quả cho thấy, tốc độ giảm độ thấm tương đương nhau ở cả hai thông lượng, nhưng giảm 1.8 lần khi bổ sung PACl. Điều này chứng tỏ việc sử dụng chất keo tụ giúp giảm thiểu hiện tượng bẩn màng, kéo dài tuổi thọ của màng lọc.
2.2. Tiềm năng tái sử dụng nước thải
Nước thải sau xử lý bằng hệ thống màng UF đáp ứng yêu cầu tái sử dụng cho nhiều mục đích như tưới cây, tạo cảnh quan, và giải nhiệt. Tuy nhiên, việc tái sử dụng nước thải tại các khu công nghiệp còn hạn chế do thiếu tiêu chuẩn và chính sách hỗ trợ. Nghiên cứu đề xuất cần có các quy định cụ thể để thúc đẩy việc tái sử dụng nước thải.
III. Ứng dụng công nghệ ultrafiltration trong thực tiễn
Công nghệ ultrafiltration đã chứng minh hiệu quả trong xử lý nước thải công nghiệp, đặc biệt là nước thải sau xử lý sinh học. Nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn để ứng dụng công nghệ màng UF tại Việt Nam, góp phần giải quyết vấn đề khan hiếm nước và bảo vệ môi trường. Hệ thống màng UF không chỉ cải thiện chất lượng nước thải mà còn mở ra cơ hội tái sử dụng nước, giảm áp lực lên nguồn tài nguyên nước.
3.1. Thách thức và giải pháp
Mặc dù công nghệ UF mang lại nhiều lợi ích, việc ứng dụng tại Việt Nam vẫn gặp nhiều thách thức như chi phí đầu tư cao, vận hành phức tạp, và thiếu chính sách hỗ trợ. Nghiên cứu đề xuất cần có các chính sách khuyến khích và hỗ trợ tài chính để thúc đẩy việc áp dụng công nghệ này.
3.2. Triển vọng trong tương lai
Với sự phát triển của công nghệ và nhu cầu ngày càng cao về tái sử dụng nước, công nghệ UF sẽ tiếp tục được cải tiến và ứng dụng rộng rãi. Nghiên cứu này là tiền đề quan trọng cho các dự án quy mô lớn tại Việt Nam, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.
