Công nghệ bay hơi trong xử lý nước thải nguy hại tại nhà máy thu gom & điện rác

Ngày

🌊 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ ÁN BAY HƠI XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGUY

Hạng mục: TVTS Tư vấn giải pháp, thiết kế và lắp đặt hệ thống bay hơi xử lý nước thải nguy hại cho nhà máy điện rác – thu gom và xử lý chất thải nguy hại.

Công suất: 100 m3/ngày đêm.

Đặc trưng của loại nước thải này là:

  • Có TDS và Clorua cao, gây ăn mòn nhanh.

  • Nồng độ COD lớn, khó xử lý sinh học hoặc hóa lý thông thường.

  • Chứa kim loại nặng và các hợp chất bền, cần công nghệ tách nước triệt để.

Trong dự án này, TVTS đã tư vấn và triển khai hệ thống bay hơi chân không bơm nhiệt (HPVE) – một giải pháp công nghệ tiên tiến giúp cô đặc, tách muối và thu hồi nước sạch đạt chuẩn QCVN 40:2025 – Cột B.

📊 2. TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO

STTThông sốĐơn vịGiá trị phân tích
1pH–9.2
2Amoni (NH₄⁺)mg/L0.16 – 1.35
3CODmg/L>30,000
4Clorua (Cl⁻)mg/L>117,000
5Độ cứng (CaCO₃)mg/L<2,000
6Đồng (Cu)mg/L43 – 93
7Niken (Ni)mg/L40

💧 3. YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG NƯỚC SAU XỬ LÝ

Theo QCVN 40:2025/BTNMT – Cột B, nước thải sau xử lý phải đạt:

STTThông sốĐơn vịGiới hạn cho phép
1pH–6.0 – 9.0
2Amoni (NH₄⁺)mg/L≤10
3CODmg/L≤90
4Clorua (Cl⁻)mg/L≤1,000
5Đồng (Cu)mg/L≤3
6Niken (Ni)mg/L≤3
7Tổng Nitơmg/L≤40

🔬 4. CÔNG NGHỆ ĐỀ XUẤT – HỆ THỐNG BAY HƠI CHÂN KHÔNG BƠM NHIỆT (HPVE)

Nguyên lý hoạt động:

Quá trình bay hơi diễn ra trong môi trường chân không sâu (-85 đến -95 kPa), giúp giảm nhiệt độ sôi xuống chỉ còn 35–60°C.
Dưới tác dụng của máy nén nhiệt, hơi nước được tái sử dụng làm nguồn nhiệt cho chu trình tiếp theo — giúp tiết kiệm năng lượng đến 70% so với bay hơi truyền thống.

Hiệu suất COP: 3.0 – 4.5

Sơ đồ công nghệ cong nghe bay hoi nuoc thai nguy hai nha may dien rac HPVE
Sơ đồ công nghệ hệ thống bay hơi chân không bơm nhiệt – HPVE

Ưu điểm nổi bật:

  • 🔹 Tiết kiệm điện năng: chỉ 100–115 W/L nước ngưng (~130–155 kWh/m³ nước bay hơi).

  • 🔹 Không cần hơi nước hoặc tháp giải nhiệt, vận hành hoàn toàn bằng điện.

  • 🔹 Xử lý được nước thải có Cl⁻ >120.000 mg/L, COD cao, tính ăn mòn mạnh.

  • 🔹 Vận hành tự động, có thể chạy gián đoạn theo mẻ.

  • 🔹 Nhiệt độ thấp (30–40°C) → phù hợp với các dòng thải chứa hợp chất nhạy nhiệt.

  • 🔹 Thiết bị bền, bảo trì dễ, sử dụng máy nén lạnh tiêu chuẩn công nghiệp.

📈 Hiệu suất thu hồi nước: 95% – đạt tiêu chuẩn xả thải hoặc tái sử dụng.

🔁 5. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

Sơ đồ công nghệ tổng thể

So do quy trinh cong nghe bay hoi xu ly nuoc thai nguy hai cho nha may dien rac
Sơ đồ quy trình công nghệ bay hơi xử lý nước thải nguy hại cho nhà máy điện rác – thu gom xử lý chất thải nguy hại

1️⃣ Bể thu gom & điều hòa

Nước thải nguy hại thu gom từ bên ngoài sẽ được đưa về bể thu gom và điều hòa nước thải. Tại đây có lắp đặt lưới chắn rác (kích thước mắt lưới 2 mm) để loại bỏ các rác thải và cặn bẩn kích thước lớn. Nước thải sau đó sẽ được bơm chìm bơm tới bể khử cứng.

2️⃣ Cụm khử cứng – Keo tụ – Lắng hóa lý

  • Châm NaOH để loại Ca²⁺, Mg²⁺ → tạo kết tủa CaCO₃, Mg(OH)₂.

  • Thêm PAC và Polymer để tạo bông, lắng cặn.

  • Nước trong dẫn sang bể trung gian trước bay hơi.

3️⃣Bể nén bùn và máy ép bùn

Bùn lắng hóa lý sẽ được bơm bùn định kì tới bể nén bùn, tại đây bùn hóa lý sẽ được nén lại để giảm lượng nước trước khi bơm tới máy ép bùn, bùn khô sau khi ép sẽ được đưa tới lò đốt rác hoặc bãi chôn lấp

4️⃣ Hệ thống bay hơi kết tinh HPVE (2 cấp)

  • Cấp 1: Áp suất -85 kPa, nhiệt độ sôi 55–60°C → cô đặc và kết tinh muối.

  • Cấp 2: Áp suất -95 kPa, nhiệt độ sôi 35–37°C → tận dụng nhiệt của hơi thứ.

  • Thu hồi nước ngưng sạch → dẫn sang hệ RO.

  • Dòng cô đặc → ly tâm tách muối, tái tuần hoàn phần dịch mẹ.

Phần hơi nước sinh ra trong thiết bị bay hơi kết tinh số 2 mang theo nhiệt năng sẽ đi tới bộ trao đổi nhiệt dạng tấm, tại đây nó truyền nhiệt cho nước làm mát để ngưng tụ thành nước ngưng trong bồn chứa nước ngưng để ngưng tụ

Nước làm mát mang theo nhiệt năng của hơi nước và sẽ cung cấp nhiệt cần thiết để bay hơi khí gas dẫn lạnh tại thiết bị bay hơi khí gas. Quá trình tuần hoàn này giúp hệ thống đạt được công suất tiêu thụ chỉ 100 – 115 W/L nước ngưng.

Nước ngưng từ hệ thống bay hơi tại bồn chứa nước ngưng sẽ được tuần hoàn về bể chứa đầu vào hệ STRO để xả thải hoặc tiếp tục xử lý bằng màng STRO nhằm đặt các yêu cầu đầu ra của hệ thống tái sử dụng.

5️⃣ Hệ thống RO tái sử dụng nước

  • Tăng áp đến 10 bar, thu hồi 95% nước sạch, 5% cô đặc quay lại hệ bay hơi.

⚙️ 6. THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT BỊ BAY HƠI HPVE

Hạng mụcThông số kỹ thuật
Loại hệ thốngHPVE (Heat Pump Vacuum Evaporator)
Công suất xử lý4,600 – 4,700 L/h
Thời gian vận hành22 – 23 h/ngày
Nhiệt độ bay hơi35–40°C
Tiêu thụ điện năng100 – 115 W/L nước ngưng
Hiệu suất thu hồi nước95%
Lưu lượng nước sạch3,650 – 3,800 L/h
EC nước ngưng< 1,000 µS/cm
Vật liệu chế tạoTitanium Grade 2 – chống ăn mòn Cl⁻ và cáu cặn cao

🌱 7. KẾT QUẢ & HIỆU QUẢ MÔI TRƯỜNG

Chỉ tiêuTrước xử lýSau HPVE + RO
COD (mg/L)>30,000<100
Cl⁻ (mg/L)>117,000<1,000
Kim loại (Cu, Ni)40–90<3
Hiệu suất thu hồi nước–95%
Bùn thải phát sinhCaoGiảm 90%

💧 Kết quả: Nước sau xử lý đạt chuẩn QCVN 40:2025 – Cột B, có thể tái sử dụng cho hệ thống rửa thiết bị hoặc làm mát.

🏁 8. KẾT LUẬN

Giải pháp bay hơi chân không bơm nhiệt (HPVE) của TVTS giúp:

  • Xử lý hiệu quả nước thải nguy hại có TDS & COD rất cao.

  • Giảm chi phí vận hành 60–70% so với bay hơi truyền thống.

  • Đạt tiêu chuẩn xả thải, hướng tới mô hình ZLD – không xả thải ra môi trường.

💬 “TVTS không chỉ cung cấp thiết bị – mà mang đến giải pháp kỹ thuật bền vững cho ngành xử lý chất thải.”

0909.421.624