Vai trò của hóa chất trong xử lý nước thải công nghiệp

Nước thải công nghiệp là hệ quả tất yếu của quá trình sản xuất, chứa nhiều chất ô nhiễm đặc trưng theo từng ngành nghề. Việc xử lý nước thải không chỉ nhằm bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng mà còn giúp doanh nghiệp tuân thủ pháp luật, nâng cao uy tín thương hiệu. Trong quá trình này, hóa chất đóng vai trò quan trọng, góp phần nâng cao hiệu quả xử lý, đặc biệt đối với các loại nước thải ô nhiễm nặng hoặc chứa chất độc hại khó xử lý bằng phương pháp thông thường.

Lợi ích vượt trội của việc sử dụng hóa chất trong xử lý nước thải công nghiệp

Việc áp dụng hóa chất trong xử lý nước thải công nghiệp mang lại nhiều ưu điểm nổi bật, góp phần quan trọng vào hiệu quả và tính bền vững của hoạt động sản xuất.

► Hiệu quả xử lý cao, loại bỏ đa dạng chất ô nhiễm

Hóa chất có khả năng phản ứng với nhiều loại chất ô nhiễm khác nhau, biến đổi chúng thành các hợp chất không ô nhiễm hoặc có tỷ lệ ô nhiễm thấp hơn, tồn tại dưới nhiều dạng như rắn, khí. Điều này đặc biệt quan trọng đối với nước thải công nghiệp có thành phần phức tạp và độc hại. Các phương pháp hóa học mang lại hiệu quả tối ưu trong việc loại bỏ vi khuẩn, vi sinh vật gây hại và các tạp chất. Ngoài ra, chúng còn giúp cân bằng pH, khử trùng và loại bỏ các tác nhân gây bệnh, đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh an toàn.

► Linh hoạt điều chỉnh theo đặc tính nước thải

Môi trường sản xuất công nghiệp và đặc tính nước thải luôn thay đổi, đòi hỏi một phương pháp xử lý có khả năng điều chỉnh linh hoạt. Hóa chất xử lý nước cho phép tùy chỉnh liều lượng và tỷ lệ sử dụng dễ dàng theo yêu cầu cụ thể của từng loại nước thải, giúp tối ưu hóa quá trình xử lý và đáp ứng hiệu quả từng hiện trạng khu công nghiệp. Điều này cho phép áp dụng xử lý cho đa dạng loại nước thải, từ ít ô nhiễm đến ô nhiễm cao và cả nước thải độc hại, mà các phương pháp khác có thể gặp khó khăn.  

► Đảm bảo tuân thủ quy định xả thải

Việc sử dụng hóa chất là một trong những biện pháp quan trọng giúp nước thải sau khi xử lý đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải trước khi xả thải. Các sản phẩm hóa chất xử lý nước đều được kiểm soát chặt chẽ theo các tiêu chuẩn chất lượng nghiêm ngặt, từ lúc sản xuất đến lúc sử dụng đều có chuyên gia theo sát nhằm đảm bảo tuân thủ các quy định và giới hạn an toàn, bảo vệ cả con người lẫn môi trường khỏi tác động có hại. Việc tuân thủ các quy định về xả nước thải ra môi trường không chỉ là trách nhiệm pháp lý mà còn là nghĩa vụ đối với cộng đồng và môi trường, góp phần xây dựng hình ảnh doanh nghiệp có trách nhiệm.  

► Khả năng xử lý các trường hợp nước thải độc hại, ô nhiễm cao

Với một số trường hợp đặc biệt như nước chứa các tạp chất nặng hoặc vi khuẩn kháng thuốc, hóa chất xử lý nước có khả năng xử lý hiệu quả hơn các phương pháp truyền thống.

Các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp sử dụng hóa chất

Các phương pháp hóa học là xương sống trong nhiều hệ thống xử lý nước thải công nghiệp, cho phép loại bỏ các chất ô nhiễm mà các phương pháp vật lý hay sinh học khó có thể xử lý triệt để.

► Điều chỉnh pH (Trung hòa)

pH (pondus Hydrogenii) là chỉ số đo hoạt động của các ion hydro (H+) trong nước, có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả của nhiều giai đoạn xử lý trong hệ thống xử lý nước thải. Đặc biệt, vi sinh vật chỉ phát triển tốt nhất trong một khoảng pH giới hạn hẹp; nếu pH cao hoặc thấp hơn khoảng này, hoạt động của vi sinh vật sẽ bị ức chế, làm cản trở quá trình tiết enzyme và giảm hiệu quả xử lý nước thải. Ví dụ, đối với bể sinh học thiếu khí (Anoxic), kiểm soát pH trong khoảng 7.0-8.5 là tối ưu cho vi sinh vật khử Nitrat và xử lý BOD, COD, TSS. Đối với bể sinh học hiếu khí (Aerotank), pH 7.5-8.0 là tốt nhất cho vi sinh vật Nitrat hóa.  

Phương pháp này nhằm điều chỉnh độ pH của nước thải về mức trung tính (thường trong khoảng 6.5 - 8.5) để tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử lý tiếp theo hoặc để đáp ứng tiêu chuẩn xả thải. Nguyên lý hoạt động là sử dụng các hóa chất có tính axit hoặc bazơ để trung hòa tính axit hoặc kiềm của nước thải.  

Các hóa chất thường dùng:

• Để nâng pH (trung hòa axit): Sử dụng các bazơ mạnh như NaOH (xút vảy), KOH, Na2CO3, NH4OH, CaCO3, MgCO3, hoặc vôi (CaO, Ca(OH)2). Khi sử dụng NaOH (thường ở dạng rắn), cần pha loãng thành dung dịch khoảng 50ppm trước khi châm từ từ vào nước thải và khuấy đều, đồng thời kiểm tra pH liên tục để đạt được độ pH mong muốn.  

• Để hạ pH (trung hòa kiềm): Sử dụng các axit mạnh như H2SO4 (Axit Sunfuric), HCl, HNO3, hoặc muối axit. Axit Sunfuric được sử dụng phổ biến nhưng có tính ăn mòn rất cao và nguy hại nếu không dùng đúng kỹ thuật; cần pha loãng dung dịch đậm đặc và châm từ từ, khuấy đều, kiểm tra pH sau mỗi lần châm.  

► Keo tụ - Tạo bông

Keo tụ tạo bông là một quá trình quan trọng trong xử lý nước, giúp loại bỏ các hạt keo (colloids) và tạp chất lơ lửng rất nhỏ khỏi nước. Bản chất của quá trình là các hạt nhỏ trong chất lỏng kết hợp với nhau để tạo thành các khối lớn hơn, gọi là bông cặn, dễ dàng lắng xuống hoặc nổi lên. Nước sau xử lý thường trong hơn và dễ xử lý hơn nhiều.  

Các hóa chất keo tụ phổ biến:

• Phèn nhôm (Al2(SO4)3): Là chất đông tụ được sử dụng rộng rãi nhất do tính chất hòa tan tốt trong nước, giá thành rẻ và hoạt động hiệu quả cao trong khoảng pH 5 – 7.5. Phản ứng điển hình: Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 ⇌ 2Al(OH)3 ↓ + 3CaSO4 + 6CO2.  

• Muối sắt (ví dụ: FeSO4): So với muối nhôm, muối sắt có một số ưu điểm như hoạt động tốt hơn ở nhiệt độ nước thấp, giá trị pH tối ưu trong khoảng rộng hơn, tạo bông tụ bền và thô hơn, có thể ứng dụng cho nước có khoảng nồng độ muối rộng hơn, và có khả năng khử mùi độc và vị lạ. Thường kết hợp trực tiếp với vôi để tạo phản ứng kết tủa.  

• PAC (Poly Aluminium Chloride - [Al2(OH)nCl6-n]m): Là hóa chất được sản xuất số lượng lớn và sử dụng rộng rãi ở các nước tiên tiến để thay thế phèn nhôm Sunfat, đặc biệt hiệu quả với các loại nước thải có độ ô nhiễm cao. PAC hoạt động tốt nhất trong điều kiện độ pH khoảng 6.5 – 8.5, giúp các kim loại nặng bị kết tủa và chìm xuống đáy. PAC dễ sử dụng và bảo quản.  

• Chất trợ đông tụ: Việc sử dụng các chất trợ đông tụ (như silicat hoạt tính) cho phép hạ thấp liều lượng chất đông tụ, giảm thời gian cho quá trình đông tụ và nâng cao tốc độ lắng của keo.  

► Oxy hóa - Khử

Phương pháp này sử dụng các chất oxy hóa hoặc chất khử để biến đổi các chất gây ô nhiễm trong nước thải thành dạng ít độc hại hơn hoặc dễ xử lý hơn thông qua quá trình trao đổi electron. Phương pháp này đặc biệt được sử dụng trong trường hợp không thể tách tạp chất ô nhiễm ra khỏi nước thải bằng các phương pháp vật lý.  

Các chất oxy hóa/khử thường dùng:

• Chất oxy hóa: Bao gồm Clo (dạng khí/hóa lỏng), CaClO, dioxit clo (ClO2), hypoclorit (NaClO), natri, kali dicromat, kali pemanganat (KMnO4), oxy, ozon (O3).  

→ Clo: Là chất oxy hóa mạnh, thường được dùng để tách khí H2S, hydrosunfit, phenol, và các hợp chất xyanua (quá trình tách xyanua thường tiến hành ở môi trường pH = 9). Phản ứng: Cl2 + H2O => HOCl + HCl.  

→ Ozon (O3): Có tính oxy hóa mạnh, cho phép xử lý đồng thời nhiều tạp chất bẩn, giúp khử màu, khử vị và mùi hôi đối với nước. Ozon hóa có thể làm sạch nước thải khỏi phenol, sản phẩm dầu mỏ, các hợp chất asen, H2S. Quá trình này phân hủy các hợp chất hữu cơ và khử trùng nước, diệt vi khuẩn nhanh hơn so với phương pháp oxy hóa bằng Clo.  

→ Hydro peroxide (H2O2): Được dùng để oxy hóa các xyanua, nitrit, aldehyde, phenol, các chất thải chứa lưu huỳnh và chất nhuộm mạnh. H2O2 có thể bị phân hủy trong môi trường axit và kiềm, đóng vai trò oxy hóa trong môi trường axit và chất khử trong môi trường kiềm.  

→ Oxy không khí: Quá trình oxy hóa sẽ được tiến hành bằng thông gió qua nước phun mưa. Phương pháp này còn được sử dụng để oxy hóa sunfua trong nước thải của các nhà máy giấy, chế biến dầu mỏ.  

• Chất khử: Các chất khử như FeSO4 và Na2SO3 được sử dụng để loại bỏ các chất ô nhiễm có tính oxy hóa mạnh.  

► Kết tủa

Trong nước thải công nghiệp thường chứa rất nhiều kim loại nặng (như Cu, Ni, Mg, Pb) và các tạp chất cần phải loại bỏ hoàn toàn. Phương pháp kết tủa sử dụng các hóa chất để tạo thành các kết tủa không tan, sau đó được tách ra khỏi nước thải bằng phương pháp lắng.  

Hai quá trình kết tủa cơ bản được sử dụng là kết tủa cacbonat canxi và hydroxit. Việc điều chỉnh pH trong nước thải là cần thiết và phải phù hợp với từng loại kim loại để tối ưu hóa quá trình kết tủa.  

• Các hóa chất kết tủa thường dùng: Phèn nhôm, muối sắt (thường kết hợp với vôi), vôi (CaO, Ca(OH)2), Na2CO3, NaOH.  

• Phản ứng xảy ra: Ví dụ, phản ứng kết tủa của sulfate sắt với vôi: FeSO4 + Ca(HCO3)2 = 2Fe(HCO3)2 + CaSO4 + 2H2O, sau đó Fe(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2Fe(OH)2 + 2CaCO3 + 2H2O.  

► Khử trùng

Khử trùng là một khâu quan trọng cuối cùng trong hệ thống xử lý nước thải. Mục đích là phá hủy, tiêu diệt các loại vi khuẩn gây bệnh nguy hiểm mà chưa thể hoặc không thể khử bỏ trong các quá trình xử lý nước thải trước đó. Mặc dù phần lớn vi sinh vật đã bị giữ lại sau xử lý cơ học và sinh học, việc khử trùng là cần thiết để tiêu diệt hoàn toàn các vi trùng gây bệnh.  

Các hóa chất khử trùng và cơ chế diệt khuẩn:

• Clo và các hợp chất của nó: Đây là phương pháp khử trùng được áp dụng phổ biến nhất hiện nay. Các hợp chất của Clo như Natri Hypoclorit (NaClO), thường được gọi là Javel, khi hòa tan trong nước sẽ tạo ra Axit Hypoclorit (HOCl), đây là chất có tác dụng khử trùng chính.  

→ Cơ chế: Quá trình diệt vi sinh vật xảy ra qua hai giai đoạn: đầu tiên, chất khử trùng khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh; sau đó, nó phản ứng với men bên trong tế bào và phá hoại quá trình trao đổi chất, dẫn đến sự diệt vong của tế bào. Tốc độ khử trùng bị chậm đi rất nhiều khi trong nước có các chất hữu cơ, cặn lơ lửng và các chất khử khác.  

• Ozon (O3): Là chất oxy hóa mạnh, có khả năng diệt khuẩn hiệu quả, không tạo mùi, làm giảm nhu cầu oxy của nước, và giảm các chất hữu cơ, phenol, xyanua. Tuy nhiên, Ozon không bền vững và phải được sản xuất ngay tại nơi sử dụng, với vốn đầu tư và chi phí năng lượng cao.  

• Iod: Là chất oxy hóa mạnh, thường được dùng để khử trùng nước ở các bể bơi. Iod khó hòa tan nên thường được dùng ở dạng dung dịch bão hòa. Khi độ pH của nước nhỏ hơn 7, liều lượng iod sử dụng từ 0.3 đến 1 mg/l; nếu sử dụng cao hơn 1.2mg/l sẽ làm cho nước có mùi vị iod.  

Những hạn chế khi sử dụng hóa chất để xử lý nước thải công nghiệp

Mặc dù mang lại nhiều lợi ích, việc sử dụng hóa chất trong xử lý nước thải công nghiệp cũng đi kèm với những thách thức và cân nhắc quan trọng cần được quản lý cẩn thận.

⇒ Nguy cơ ô nhiễm thứ cấp và tác động môi trường

Sử dụng hóa chất trong quá trình xử lý nước thải có thể dẫn đến sự rò rỉ và thải trực tiếp vào môi trường nước nếu không được kiểm soát chặt chẽ. Các chất này, bao gồm cả chất khử trùng và chất xử lý, có thể gây ô nhiễm và ảnh hưởng đến hệ sinh thái nước, làm suy giảm chất lượng nguồn nước và gây hại cho các loài sống trong môi trường nước. Ngoài ra, việc tiêu diệt vi khuẩn, tảo và các sinh vật khác trong quá trình xử lý nước thải có thể làm thay đổi cấu trúc và chức năng hệ sinh thái nước, gây ảnh hưởng đến chuỗi thức ăn và cân bằng sinh thái tự nhiên. 

⇒ Tác động đến sức khỏe con người

Một số hóa chất có thể gây hại cho sức khỏe con người khi tiếp xúc hoặc tiêu thụ. Các hợp chất độc hại có thể là kim loại nặng (như thủy ngân, chì, cadimi) hoặc các hợp chất hữu cơ, có khả năng gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng như tổn thương gan, thận, hệ thần kinh và hệ thống cơ bắp. Việc tiếp xúc trực tiếp hoặc hít phải hơi hóa chất trong quá trình vận hành cũng tiềm ẩn rủi ro cho người lao động nếu không có biện pháp bảo hộ và quy trình an toàn phù hợp. 

⇒ Yêu cầu cao về quy tắc an toàn

Việc sử dụng và quản lý hóa chất đòi hỏi kiến thức kỹ thuật chuyên sâu và tuân thủ nghiêm ngặt các quy tắc an toàn. Nhiều hóa chất được sử dụng trong xử lý nước thải có tính ăn mòn cao, độc hại hoặc dễ bay hơi, gây nguy hiểm cho người sử dụng nếu không dùng đúng kỹ thuật và trang bị bảo hộ đầy đủ. Cần có quy trình pha loãng, châm hóa chất chính xác và hệ thống kiểm soát liều lượng để tránh lãng phí và đảm bảo hiệu quả. Việc bảo quản hóa chất cũng cần tuân thủ các quy định nghiêm ngặt để tránh rò rỉ, cháy nổ hoặc các sự cố môi trường khác.  

Đơn vị chuyên cung cấp phân phối hóa chất công nghiệp tại TP.HCM

Hóa Chất Công Nghiệp Thư Trần Hớn là đơn vị chuyên hoạt động trong lĩnh vực sản xuất, phân phối và kinh doanh các sản phẩm hóa chất công nghiệp và hóa mỹ phẩm chất lượng cao. Chúng tôi tọa lạc tại địa chỉ 6A Đỗ Ngọc Thạnh, Phường Chợ Lớn, Quận 5, TP.HCM, ngay đối diện chợ Kim Biên – một trong những trung tâm phân phối hóa chất lớn nhất cả nước. Với vị trí địa lý thuận lợi, chúng tôi dễ dàng kết nối và phục vụ khách hàng trên khắp các tỉnh thành, đặc biệt là tại TP.HCM và khu vực phía Nam.

Trải qua quá trình hình thành và phát triển, Hóa Chất Công Nghiệp Thư Trần Hớn đã và đang từng bước khẳng định vị thế trên thị trường bằng chất lượng sản phẩm ổn định, giá cả hợp lý và dịch vụ chăm sóc khách hàng chuyên nghiệp. Chúng tôi không ngừng đầu tư vào công nghệ, máy móc, cũng như quy trình kiểm soát chất lượng nhằm đảm bảo mang đến những sản phẩm an toàn, hiệu quả và đạt tiêu chuẩn.

Lĩnh vực hoạt động chính:

• Sản xuất sơn, véc ni và các loại chất phủ bề mặt cho các ngành công nghiệp xây dựng, nội thất và ô tô.

• Sản xuất hóa mỹ phẩm, xà phòng, chất tẩy rửa dùng trong sinh hoạt gia đình, dịch vụ nhà hàng – khách sạn, và công nghiệp.

• Sản xuất các sản phẩm hóa chất cơ bản và hóa chất chuyên dụng, phục vụ đa dạng nhu cầu trong nông nghiệp, xử lý nước, vệ sinh công nghiệp, và sản xuất thực phẩm.

• Nhập khẩu và phân phối hóa chất công nghiệp từ các thị trường uy tín như Trung Quốc, Hàn Quốc, Thái Lan và châu Âu.

Cam kết của chúng tôi:

Với phương châm “Chất lượng làm nên thương hiệu – Uy tín tạo dựng niềm tin”, Hóa Chất Công Nghiệp Thư Trần Hớn luôn đặt quyền lợi và sự hài lòng của khách hàng làm trọng tâm. Chúng tôi cam kết:

• Cung cấp sản phẩm đúng chất lượng, đúng nguồn gốc, đầy đủ chứng từ.

• Giá cả cạnh tranh, ổn định, minh bạch.

• Chính sách chiết khấu và ưu đãi cho khách hàng lâu dài và mua số lượng lớn.

• Giao hàng nhanh chóng, đúng hẹn, linh hoạt theo nhu cầu khách.

• Đóng gói cẩn thận, vận chuyển an toàn, hỗ trợ vận chuyển liên tỉnh.

• Hỗ trợ hướng dẫn sử dụng và bảo quản sản phẩm đúng cách.

• Chính sách đổi trả rõ ràng, minh bạch nếu có lỗi do nhà sản xuất.

• Tuân thủ nghiêm ngặt quy định pháp luật về hóa chất.

• Cam kết trách nhiệm với cộng đồng trong an toàn hóa chất.

• Đồng hành lâu dài cùng khách hàng, hỗ trợ phát triển bền vững.