Và một số tiêu chuẩn khác, theo từng chỉ số chất lượng nước phù hợp với mục đích tái sử dụng nước của doanh nghiệp.

Quy định về zero liquid discharge tại một số quốc gia trên thế giới

Một số quốc gia trên thế giới

Theo báo quản lý môi trường, chuyên trang môi trường và đô thị có thống kê một số chính sách, quy định về ZLD tại một số quốc gia trên thế giới như: Anh, Mỹ, Singapore, Ấn Độ, Austraulia, Mexico, Trung Quốc, …. Đều có những chính sách khuyến khích, hỗ trợ cho những doanh nghiệp ứng dụng ZLD trong sản xuất

Tại Ấn Độ

Khu xử lý tập trung ở Tiruppur là nhà máy ZLD đầu tiên tại quốc gia này vào năm 2005. Với quy mô lớn cho dệt nhuộm trên thế giới được thực hiện theo yêu cầu của chính quyền.

Tuy nhiên, hầu hết các quốc gia trên thế giới đều chưa có quy định cụ thể về ZLD.

Quy định về ZLD trong tổ chức ZDHC

Riêng đối với tổ chức ZDHC (Zero Discharge Hazadous Chemical) tạo ra chương trình Roadmap to zero. Chương trình dẫn dắt ngành thời trang loại bỏ các hóa chất độc hại khỏi chuỗi cung ứng của mình. Tạo ra sản phẩm thân thiện với người lao động, người tiêu dùng và môi trường.

ZDHC có sự tham gia của hơn 150 cộng tác viên từ những nhãn hàng lớn như: ASOS; Adiddas; Bemberg; Advance Denim; Hayleys Fabric; Jintec; Mango; Kingdom; …

Các doanh nghiệp để được tham gia tổ chức ZDHC cần đáp ứng các quy định nghiệm ngặt với các loại hóa chất độc hại có trong: Đầu vào của quy trình sản xuất (input); Trong quá trình sản xuất (process); và Đầu ra (output): đối với cả sản phẩm và chất thải.

Trong đó Zero liquid discharge là một tiêu chuẩn đánh giá của tổ chức ZDHC. Tại đây ZLD được hỗ trợ với những quy định đơn giản hơn hẳn các phương pháp xử lý và xả thải khác. Vì những ưu điểm vượt trội rõ ràng của nó trong lĩnh vực xử lý nước thải dệt nhuộm.

ZLD là những tiêu chuẩn xanh mà các doanh nghiệp, đặc biệt là các doanh nghiệp dệt may luôn hướng tới. Để giảm chi phí, nâng cao năng lực sản xuất, xây dựng thương hiệu có giá trị cao đối với người tiêu dùng.

Vấn đề “không xả thải chất lỏng” và những khó khăn về Zero liquid discharge

Vấn đề Zero liquid discharge mang lại rất nhiều lợi ích cho doanh nghiệp, cho cộng đồng, cho xã hội và môi trường tự nhiên. Tuy nhiên, giải pháp xử lý nước thải zero liquid discharge đang gặp rất nhiều khó khăn trong việc đi vào các nhà máy sản xuất. Chẳng hạn như:

• Chưa có các quy định cụ thể, cũng như các chính sách hỗ trợ, khuyến khích việc tái sử dụng nước thải. Hiện nay vẫn còn một số điểm cấm tái sử dụng nước trong sản xuất hàng tiêu dùng. Cần có những bổ sung, điều chỉnh chỉ rõ được phép tái sử dụng nước thải trong sản xuất.
• Sự thiếu hiểu biết và nghi ngại của người dân khi sử dụng sản phẩm được tái chế. Hay chính những người chủ doanh nghiệp, người lập chính sách chưa tin vào chất lượng nước sau xử lý được sử dụng cho tái sử dụng. Dẫn tới giảm doanh số kinh doanh, từ đó doanh nghiệp e dè đầu tư ZLD
• Đầu tư hệ thống ZLD chi phí đầu tư ban đầu lớn, thời gian thu hồi vốn lâu, lợi tức đầu tư ROI thấp.
• Doanh nghiệp chưa tìm kiếm được quy trình công nghệ phù hợp. Khó khăn trong công tác kiểm soát chất lượng nước tuần hoàn cho quy trình sản xuất.
• Quy trình công nghệ phức tạp, chi phí đầu tư và vận hành lớn, thời gian thu hồi vốn lâu. Vượt quá khả năng của các doanh nghiệp vừa và nhỏ.

Giải pháp tăng cường hiệu quả trong kinh tế tuần hoàn và nhiệm vụ của ZLD

Từ những chính sách, quy định về quản lý, xử lý và tái sử dụng nước thải. Một số giải pháp tăng cường hiệu quả xử lý nước thải Zero liquid discharge được đề xuất như là:

1. Đánh giá lưu lượng, công suất, tính ổn định của nước dùng để tái sử dụng. Dự phòng nước sạch cho sản xuất trong trường hợp sự cố xảy ra.
2. Đa dạng nguồn nước cung cấp cho sản xuất để giảm thiểu phụ thuộc vào 1 nguồn nhất định. Tiết kiệm nước trong sản xuất, giảm sử dụng nước.
3. Khuyến khích các ngành tham gia các dự án tái sử dụng nước. Có quỹ hỗ trợ các doanh nghiệp sản xuất ứng dụng ZLD. Từ đó thúc đẩy các nhà máy sản xuất đi theo tiến bộ của xã hội.
4. Nhà nước có những ưu sách về giảm hoặc miễn thuế đối với một số doanh nghiệp ứng dụng ZLD.
5. Hiểu và có trách nhiệm hơn đối với tài nguyên nước. Nhận thức được giá trị to lớn của nước

Hệ thống Zero liquid discharge (ZLD) là gì?

Hệ thống ZLD được xây dựng bởi nhóm các quy trình và công nghệ xử lý nước. Các công nghệ được sử dụng trong các hệ thống ZLD thông thường bao gồm việc sử dụng thiết bị bay hơi và thiết bị kết tinh nước muối để tách hoàn toàn muối hòa tan ra khỏi nước.

Hệ thống ZLD được xây dựng bởi nhóm các quy trình và công nghệ xử lý nước. Các công nghệ được sử dụng trong các hệ thống ZLD thông thường bao gồm:

• Tiền xử lý nước (Hoá lý, sinh học…)
• Siêu lọc NF/UF/MF.
• Thẩm thấu ngược RO
• Thiết bị trao đổi nhiệt và bay hơi
• Thiết bị ngưng tụ, sấy, kết tinh

Sơ đồ Quy trình Zero liquid discharge ZLD

Trong trường hợp cụ thể, nhà máy có nhu cầu và hiện trạng như sau:

– Có nhu cầu tái sử dụng hoàn toàn nước thải (Zero Liquid Discharge)

– Hiệu suất xử lý của hệ thống xử lý nước thải hiện tại không đảm bảo

– Mong muốn giảm thiểu chi phí vận hành của hệ thống xử lý nước thải

– Tăng doanh số và khách hàng ở những thị trường yêu cầu về ZLD

Sau khi khảo sát đánh giá, chúng tôi đề xuất quy trình sơ đồ công nghệ ZLD như sau:

Ưu điểm công nghệ: TVTS ứng dụng công nghệ màng RO ROCHEM với khả năng thu hồi nước sạch lên đến 95%. Màng RO ROCHEM giảm áp lực cho hệ thống tiền xử lý với giới hạn đầu vào cao. Từ đó nâng cao hiệu suất cho hệ thống ZLD, tiết kiệm chi phí, tăng lợi thế cạnh tranh.

Zero liquid discharge hoạt động như thế nào? Mô tả quy trình hoạt động của ZLD

Hệ thống ZLD hoạt động trên nguyên tắc loại bỏ hoàn toàn các chất trong nước thải. Sản phẩm còn lại sau quy trình xử lý là nước sạch. Nước này đảm bảo tiêu chuẩn đã đặt ra cho mục đích tái sử dụng một phần hoặc tuần hoàn hoàn toàn cho sản xuất.

Quy trình hoạt động của ZLD được thể hiện trên sơ đồ quy trình công nghệ zero liquid discharge như sau:

• Nước thải được xử lý sinh học sơ bộ nhằm loại bỏ và giảm nồng độ các thành phần trong nước. Đạt tiêu chuẩn đầu vào hệ thống màng RO.
• Nước thải tiếp tục đi qua hệ thống lọc RO plant A.
• Sau hệ thống RO plant A, dòng thải bỏ tiếp tục đi qua hệ thống RO cao áp hơn (RO PLANT C). Nước sạch thu hồi được nếu chưa đảm bảo tiêu chuẩn tái sử dụng. Sẽ di chuyển đến hệ thống RO plant B áp thấp. Để nâng cao chất lượng và thu hồi tối đa nước sạch.
• Sau hệ thống RO plant B thì nước sạch đã đạt tiêu chuẩn để tái sử dụng, COD < 20mg/l. Dòng cô đặc sau hệ RO plant B được đưa về hệ thống RO plant A để tiếp tục xử lý.
• Dòng cô đặc của hệ thống RO PLANT C được đưa đến hệ thống bay hơi để xử lý.
• Thu hồi nước sau hệ thống bay hơi đưa về hồ sinh học để tuần hoàn, bùn thải sau hệ thống bay hơi được đưa đi xử lý bằng cách chôn lấp hoặc ép bùn thành chất rắn.

Tóm lại quy trình công nghệ ZLD trong tình huống này ứng dụng hai công nghệ chính là công nghệ màng thẩm thấu ngược RO và công nghệ bay hơi.

Chi phí đầu tư và vận hành hệ thống Zero liquid discharge

Đối với đề bài như trên, bảng phí tham khảo cho chi phí đầu tư (CAPEX) và chi phí vận hành (OPEX) hệ thống được thể hiện trong bảng sau:

CHI PHÍ VẬN HÀNH (Dự kiến)
TỔNG CHI PHÍ VẬN HÀNH	30.000 – 70.000 VNĐ/M3 Nước sạch
CHI PHÍ ĐẦU TƯ (Dự kiến)
CHI PHÍ ĐẦU TƯ	20.000.000 – 100.000.000 VNĐ/M3 Nước sạch
Thời gian thu hồi vốn: khoảng 5 năm

Lưu ý: Chi phí sẽ thay đổi tùy thuộc chất lượng nước đầu vào, chất lượng nước đầu ra, mục tiêu tái sử dụng, công suất xử lý, …

Một số công nghệ ứng dụng trong quy trình Zero liquid discharge

Để xây dựng được hệ thống ZLD thì công nghệ không thể thiếu hiện nay đó là thiết bị/hệ thống bay hơi. Trên thị trường có rất nhiều dòng thiết bị bay hơi với những phương pháp bay hơi và thu hồi nước khác nhau.

Tùy thuộc nhu cầu đầu tư và chất lượng nước tái sử dụng mà lựa chọn những sản phẩm phù hợp. Một số thiết bị/hệ thống bay hơi phổ biến hiện nay như là:

• Hệ thống bay hơi Force Circulation MEE
• Hệ thống bay hơi Flash MEE
• Hệ thống bay hơi Force Circulation MVR
• Thiết bị/hệ thống bay hơi Flash MVR
• Thiết bị/hệ thống bay hơi Heat Pump MVR

Bên cạnh đó, một số công nghệ được ứng dụng trong quy trình zero liquid discharge như là:

• Các quy trình tiền xử lý (giúp giảm nồng độ các chất rắn hòa tan trong nước)
• Công nghệ màng thẩm thấu ngược RO/NF/UF/MF giúp thu hồi nước sạch và tạo dòng cô đặc đi đến hệ thống bay hơi
• Công nghệ sấy giúp kết tinh sản phẩm sau hệ bay hơi

Ngoài ra, còn có rất nhiều các phương pháp xử lý nước khác được ứng dụng tùy vào tính chất nước thải, yêu cầu chất lượng đầu ra và chi phí đầu tư mong muốn.

Kỹ thuật quan trọng trong quy trình xử lý nước zero liquid discharge

Thiết kế, thi công xây dựng, lắp đặt thiết bị và vận hành hệ thống ZLD đòi hỏi kỹ thuật chuyên sâu. Mỗi kỹ thuật viên cần có đủ thời gian để được đào tạo. Am hiểu từng chi tiết của hệ thống để có thể xử lý các tình huống xảy ra trong khi vận hành.

Có nhiều mảng kỹ thuật cần lưu ý khi vận hành hệ thống ZLD như là: hoá lý, si vinh, vật lý, cơ khí, điện thử, lập trình, hóa học, sinh học, vận hành thiết bị, ….

Đối với quy trình tiền xử lý, cần lựa chọn được các phương pháp xử lý phù hợp. Tạo chất lượng nước đạt yêu cầu đầu vào của hệ thống RO.

Trong công nghệ màng thẩm thấu ngược cần hiểu chi tiết về loại màng, cấu trúc màng, ưu nhược điểm và thực tế hoạt động của từng loại màng. Để có sự lựa chọn phù hợp cho yêu cầu của hệ thống ZLD

Bên cạnh đó, cần hiểu về kỹ thuật của thiết bị bay hơi một cách chi tiết vì đây là nhân tố không thể thiếu của một hệ thống ZLD.

Kỹ thuật về thiết bị bay hơi cần quan tâm hai yếu tố quan trọng đó là:

• Thiết bị trao đổi nhiệt
• Và phương pháp thu hồi năng lượng

Thiết kế hệ thống zero liquid discharge

Các thông số cần để lên thiết kế cho một hệ thống xử lý nước ZLD:

• Loại nước thải
• Công suất xử lý (m3/ngày.đêm)
• Địa điểm công trình, nhà máy
• Diện tích xây dựng, lắp đặt
• Đối với trường hợp nâng cấp, cải tạo cần có hiện trạng, bản vẽ thiết kế hệ thống xử lý nước
• Bảng phân tích chất lượng nước thải đầu vào
• Ngân sách dự kiến
• Chi phí vận hành mong muốn
• Tiêu chuẩn thiết bị, vật tư

Ngoài ra, khi TVTS thực hiện sẽ yêu cầu khảo sát thực tế hiện trạng nhà máy. Nếu đã có nguồn nước thải sẽ tiến hành chạy pilot thử nghiệm. Việc chạy pilot sẽ giúp đánh giá chính xác, từ đó áp dụng công nghệ xử lý phù hợp. Đạt được hiệu quả tái sử dụng cao nhất.

Zero liquid discharge được ứng dụng vào các ngành sản xuất nào?

Giải pháp tái sử dụng nước thải ZLD đang và sẽ là xu hướng dẫn đầu trong tương lai vì những giá trị thực và giá trị cộng sinh mà nó mang lại.

Tất cả các ngành sản xuất có sử dụng nước trong quy trình sản xuất của mình đều có thể ứng dụng ZLD. Với những ngành sử dụng lượng nước lớn trong sản xuất đầu tư sẽ mang lại hiệu quả cao hơn. Chi phí nguồn nước sạch, chi phí xử lý xả thải càng lớn thì ZLD càng có lợi.

Ứng dụng zero liquid discharge vào một số ngành sản xuất như là:

• Nhà máy zero liquid discharge xử lý nước thải công nghiệp
• Hệ thống ZLD cho tái sử dụng nước thải ngành dệt nhuộm
• Giải pháp ZLD trong sản xuất dầu thông
• Tiết kiệm nước cho tháp giải nhiệt trong nhà máy với giải pháp ZLD
• Ứng dụng ZLD cho nhà máy phát điện và nhà máy phát điện bằng than
• Ngành năng lượng mặt trời ứng dụng phương pháp ZLD
• Zero liquid discharge trong ngành tráng nhôm
• Ứng dụng ZLD cho nhà máy bia
• Tái sử dụng nước thải café ứng dụng ZLD

Và còn nhiều hơn nữa các lĩnh vực có thể ứng dụng ZLD một cách hiệu quả. Chúng tôi sẽ cập nhật nhiều hơn nữa các ứng dụng về ZLD thực tế trên các dự án mà chúng tôi thực hiện trên trang Website và Fanpage của chúng tôi.

Nhà máy lắp đặt hệ thống zero liquid discharge tại Việt Nam

Chúng tôi đã bàn giao hoàn thiện nhiều hệ thống xử lý nước, như: rỉ rác, nước thải nguy hại và các nhóm nước thải khó xử lý. Hệ thống đạt tiêu chuẩn xả thải hiện hành cũng như cho phép tái sử dụng vào một số mục đích dân sự.

Một số hình ảnh về dự án mà chúng tôi đã thực hiện

Đối với giải pháp ZLD, TVTS đã chạy thử nghiệm (pilot) và đề xuất quy trình công nghệ cho nhiều dự án tại Việt Nam. Hiện nay, chúng tôi đang hợp tác và triển khai một số dự án ZLD. Trong đó có dự án “Tái sử dụng nước thải sản xuất cà phê công suất 1200 m3/ngày”. Với mục tiêu tái sử dụng hoàn toàn nước sạch sau xử lý về quy trình sản xuất.

Xu hướng thị trường Zero liquid discharge ZLD

Xu hướng thị trường trên toàn thế giới đang tác động mạnh mẽ đến sự tăng trưởng về nhu cầu ZLD, bao gồm:

• Đô thị hóa ngày càng, dẫn đến nhu cầu quá tải về năng lượng và nước. Từ đó tăng thúc đẩy việc lắp đặt hệ thống ZLD.
• Dân số ngày càng gia tăng trong khi lượng nước là hữu hạn. Chính phủ cần có những chính sách để xử lý nước đáp ứng nhu cầu sử dụng.
• Các quy định nghiêm ngặt trong xả thải nước thải sản xuất.
• Tính hiệu quả mà các hệ thống ZLD mang lại

Theo báo cáo được nghiên cứu từ năm 2015 đến 2017 của “B Fortune Business Insight” cho thấy Zero liquid discharge là một thị trường tiền năng và tăng trưởng đều trong những năm 2019 đến 2026.

Số liệu được thống kê và đánh giá tại khu vực Bắc Châu Mỹ (U.S và Canada); Châu Âu (Anh, Đức, Pháp, Ý, Tây Ban Nha, Nga, và Đông Âu); Một số quốc gia phát triển tại Châu Á (Trung Quốc, Nhật Bản, Austraulia, …); Và một số nước Mỹ La Tinh. Cho thấy:

• ZLD ứng dụng công nghệ màng và công nghệ nhiệt là chủ yếu
• Ứng dụng mạnh mẽ trong các ngành Năng lượng điện (chiếm 37.6%); Thực phẩm & đồ uống; Hóa chất & Hóa dầu; Dược phẩm; Dệt nhuộm; các linh vực khác.

Quy mô thị trường xả chất lỏng bằng không toàn cầu ở mức 0,71 tỷ USD vào năm 2018 và dự kiến sẽ đạt 1,76 tỷ USD vào năm 2026.

Kết luận về thị trường ZLD

Tóm lại, xu hướng thị trường về zero liquid discharge ngày càng gia tăng mạnh mẽ không chỉ tại các nước phát triển mà hầu hết tại các quốc gia trên toàn thế giới. Vì những đóng góp ý nghĩa vô cùng to lớn mà ZLD mang lại cho nhân loại.

Để biết chi tiết thêm về kỹ thuật, công nghệ và những giá trị mà ZLD có thể mang lại cho doanh nghiệp của bạn. Hãy kết nối với chúng tôi, để cùng thảo luận về những gì doanh nghiệp bạn mong muốn

TVTS sẽ đáp ứng các yêu cầu mà bạn đặt ra với phương châm hợp tác WIN-WIN. Doanh nghiệp của bạn phát triển đó chính là sự phát triển của chúng tôi.

Bài viết liên quan:

Thiết bị trao đổi nhiệt và phương pháp thu hồi năng lượng trong ZLD

Một số công nghệ tiên tiến đang được ứng dụng trong hệ thống xử lý nước ZLD

Thị trường ZLD tại Châu Á và Việt Nam

Nhà cung cấp hệ thống Zero liquid discharge tại Việt Nam