Quy trình xử lý nước thải công nghiệp theo QCVN 2025

Nước thải công nghiệp đang trở thành một trong những vấn đề môi trường cấp bách tại Việt Nam khi quá trình công nghiệp hóa diễn ra mạnh mẽ. Theo thống kê, hiện cả nước có hơn 400 khu công nghiệp đang hoạt động, tạo ra lượng lớn nước thải cần được xử lý đúng quy chuẩn. Bài viết này sẽ cung cấp thông tin toàn diện về xử lý nước thải công nghiệp, giúp doanh nghiệp đáp ứng quy chuẩn mới QCVN 40:2025/BTNMT sắp có hiệu lực từ 01/09/2025.

1. Nước thải công nghiệp là gì?

Nước thải công nghiệp là những chất thải dạng lỏng được tạo ra từ quá trình sản xuất, hoạt động công nghiệp. Không chỉ bao gồm các chất thải từ ngành công nghiệp phổ biến như dầu khí, khai thác mỏ, hóa chất, mà còn bao gồm các chất thải từ chế biến thực phẩm, đồ uống, sản xuất quần áo, giày dép, thiết bị công nghệ, điện tử, giao thông vận tải và nhiều lĩnh vực khác.

Nước thải công nghiệp có thể chia thành hai loại chính:

• Nước thải bẩn từ quá trình sản xuất
• Nước thải không bẩn từ quá trình làm lạnh, làm nguội máy móc

Đặc trưng chung của nước thải công nghiệp thường bao gồm:

• Độ pH cao hoặc thấp bất thường
• Độ màu và độ đục cao
• Chứa nhiều chất rắn lơ lửng
• Có thể chứa hóa chất độc hại và kim loại nặng
• Chứa chất hoạt động bề mặt và chất tẩy rửa
• Có hàm lượng BOD, COD, TSS cao

2. Tình trạng ô nhiễm nước thải công nghiệp hiện nay

Tình trạng xả nước thải công nghiệp vào môi trường hiện đang ở mức đáng báo động. Theo khảo sát tại nhiều làng nghề như luyện kim, sản xuất sắt thép, đúc đồng, nhôm, chì, giấy, dệt may, nhuộm… hàng ngàn mét khối nước thải mỗi ngày không qua xử lý được thải trực tiếp ra môi trường, gây ô nhiễm nghiêm trọng.

Tại các thành phố lớn như Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh, tình trạng ô nhiễm thể hiện rõ ràng khi nhiều nước thải công nghiệp và sinh hoạt được xả trực tiếp ra sông, hồ, mương máng mà không qua hệ thống xử lý tập trung.

Sự ô nhiễm nguồn nước chính là hậu quả của quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong bối cảnh cơ sở hạ tầng chưa phát triển đủ mạnh, nhận thức môi trường của cộng đồng chưa cao và việc áp dụng công nghệ xử lý nước thải công nghiệp tại các cơ sở sản xuất còn hạn chế.

3. Quy chuẩn QCVN 40:2025/BTNMT – Chuẩn mực mới về nước thải công nghiệp

Ngày 28/02/2025, Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường đã ban hành Thông tư 06/2025/TT-BTNMT về Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp. QCVN 40:2025/BTNMT sẽ thay thế cho 11 QCVN cũ và có hiệu lực từ ngày 01/09/2025.

3.1. Phạm vi áp dụng của QCVN 40:2025/BTNMT

QCVN 40:2025/BTNMT quy định giá trị giới hạn cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả thải ra nguồn nước tiếp nhận. Quy chuẩn này áp dụng đối với các cơ quan nhà nước, tổ chức, cá nhân liên quan đến hoạt động xả thải nước thải công nghiệp ra nguồn nước tiếp nhận.

Tuy nhiên, QCVN 40:2025/BTNMT không áp dụng đối với:

• Nước khai thác thải từ các công trình dầu khí trên biển
• Nước thải chăn nuôi
• Nước thải sinh hoạt và nước thải đô thị, khu dân cư tập trung

3.2. Các QCVN cũ được thay thế

QCVN 40:2025/BTNMT thay thế 11 quy chuẩn cũ, bao gồm:

• QCVN 25:2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn
• QCVN 28:2010/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải y tế
• QCVN 29:2010/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải của kho và cửa hàng xăng dầu
• QCVN 40:2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp
• QCVN 01-MT:2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sơ chế cao su thiên nhiên
• QCVN 11-MT:2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp chế biến thủy sản
• QCVN 12-MT:2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp giấy và bột giấy
• QCVN 13-MT:2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp dệt nhuộm
• QCVN 60-MT:2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sản xuất cồn nhiên liệu
• QCVN 63:2017/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chế biến tinh bột sắn
• QCVN 52:2017/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp sản xuất thép

3.3. Phương pháp lấy mẫu và xác định thông số ô nhiễm

Theo QCVN 40:2025/BTNMT, phương pháp lấy mẫu và xác định các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp được quy định cụ thể theo các tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN), chuẩn phương pháp thử nghiệm nước và nước thải (SMEWW), và các tiêu chuẩn quốc tế khác như ISO, ASTM, US EPA.

3.4. Trách nhiệm của tổ chức, cá nhân xả nước thải công nghiệp

Theo QCVN 40:2025/BTNMT, các chủ dự án đầu tư, cơ sở xả nước thải công nghiệp có trách nhiệm:

• Đảm bảo giá trị các thông số ô nhiễm không vượt quá giá trị giới hạn cho phép
• Xác định thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp dựa trên căn cứ thông tin về loại hình sản xuất, nguyên liệu sử dụng, công nghệ sản xuất và công nghệ xử lý chất thải
• Đề xuất danh mục các thông số ô nhiễm có khả năng phát sinh trong hồ sơ đánh giá tác động môi trường hoặc hồ sơ đề nghị cấp phép môi trường

4. Quy trình xử lý nước thải công nghiệp

4.1. Sơ đồ quy trình xử lý nước thải công nghiệp cơ bản

Quy trình xử lý nước thải công nghiệp thường bao gồm các bước chính sau:

1. Thu gom và loại bỏ rác thô: Nước thải được thu về bể thu gom và đi qua song chắn rác để loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn.

2. Lọc rác tinh: Nước thải tiếp tục qua bộ phận lọc rác tinh để giữ lại các hạt rác có kích thước từ 0.75mm trở lên.

3. Tách dầu mỡ: Bể tách dầu mỡ sử dụng hệ thống máng gạt trên bề mặt nước để tách các phần tử dầu lẫn trong nước thải.

4. Điều hòa: Bể điều hòa với các máy khuấy trộn chìm giúp điều hòa chất lượng và lưu lượng nước thải.

5. Xử lý hóa lý: Quá trình keo tụ, tạo bông nhằm loại bỏ các chất ô nhiễm như chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, kim loại nặng.

6. Xử lý sinh học: Tùy theo loại nước thải, có thể áp dụng các công nghệ như AO, SBR, MBBR hoặc MBR để phân hủy các chất hữu cơ.

7. Xử lý bậc ba (nếu cần): Bổ sung các quá trình như lọc qua than hoạt tính, trao đổi ion hoặc thẩm thấu ngược để loại bỏ triệt để các chất ô nhiễm.

8. Khử trùng: Nước thải được khử trùng trước khi xả ra môi trường, thường bằng clorua vôi hoặc các phương pháp khử trùng khác.

9. Xử lý bùn: Bùn từ các quá trình xử lý được thu gom và xử lý riêng để giảm thể tích trước khi đưa đi xử lý hoặc chôn lấp.

4.2. Các công nghệ xử lý nước thải công nghiệp hiệu quả

4.2.1. Công nghệ xử lý AO

Công nghệ AO (Anoxic-Oxic) hay còn gọi là công nghệ sinh học yếm khí – thiếu khí – hiếu khí, là phương pháp phổ biến và hiệu quả để xử lý nước thải công nghiệp.

Đặc điểm:

• Quá trình xử lý gồm ba bước: yếm khí (A) xử lý tải lượng BOD, COD, và phốt pho cao; thiếu khí (A) xử lý nitơ và một lượng nhỏ BOD, COD; hiếu khí (O) xử lý phần BOD còn lại và chuyển hóa nitơ.
• Tùy thuộc vào tính chất của nước thải, có thể sử dụng từ một đến cả ba bước.

Ưu điểm:

• Công nghệ truyền thống, phổ biến và được ứng dụng rộng rãi
• Hiệu quả trong việc loại bỏ BOD, COD, nitơ và phốt pho
• Giảm lượng bùn thải và có khả năng xử lý nước thải có tải lượng ô nhiễm hữu cơ cao

Nhược điểm:

• Nhạy cảm với biến đổi nhiệt độ, pH, chất lượng rắn (SS), kim loại nặng và các chất độc khác
• Yêu cầu diện tích lớn để xây dựng hệ thống

Áp dụng:

• Thích hợp cho nước thải công nghiệp có hàm lượng nitơ cao, BOD và COD ở mức trung bình
• Sử dụng cho các công trình có công suất từ nhỏ đến lớn

4.2.2. Công nghệ xử lý hóa lý

Đặc điểm:

• Dựa vào các phản ứng hóa học và quá trình lý hóa giữa các chất ô nhiễm trong nước thải và hóa chất được thêm vào
• Các phản ứng bao gồm oxy hóa, tạo kết tủa và phân hủy các chất độc hại
• Quy trình diễn ra qua các bể chứa, bao gồm bể keo tụ, bể lắng, và bể tuyển nổi

Ưu điểm:

• Loại bỏ hiệu quả chất rắn lơ lửng, nitơ, phốt pho, kim loại nặng, và vi sinh vật
• Xử lý tốt các chất ô nhiễm dạng keo kích thước nhỏ

Nhược điểm:

• Tiêu thụ nhiều hóa chất và tạo ra lượng bùn lớn cần xử lý
• Chi phí vận hành cao hơn so với phương pháp sinh học

Áp dụng:

• Thường được sử dụng trước hoặc sau quá trình xử lý sinh học
• Phù hợp với nước thải công nghiệp chứa nhiều chất ô nhiễm vô cơ và chất trơ

4.2.3. Công nghệ sinh học với giá thể di động MBBR

Ưu điểm:

• Tiết kiệm diện tích xây dựng và thời gian lưu nước so với công nghệ AO truyền thống
• Hiệu quả trong xử lý các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật kết hợp với giá thể di động
• Giảm chi phí đầu tư và vận hành hệ thống

Nhược điểm:

• Chi phí liên quan đến việc mua và bảo trì giá thể di động khá cao
• Cần duy trì giá thể đúng cách để đảm bảo hiệu suất xử lý

Áp dụng:

• Thích hợp cho nước thải có chứa chất hữu cơ có thể phân hủy sinh học
• Hiệu quả cho các ngành công nghiệp và cơ sở sản xuất có yêu cầu cao về loại bỏ chất hữu cơ

4.2.4. Công nghệ sinh học màng MBR

Ưu điểm:

• Kết hợp vi sinh vật với màng lọc vật lý, tạo hiệu quả xử lý cao
• Chất lượng nước đầu ra được cải thiện đáng kể, có thể đáp ứng tiêu chuẩn tái sử dụng
• Hệ thống thiết kế dưới dạng module, dễ dàng mở rộng khi cần
• Màng lọc được bảo vệ bằng lớp polymer, chống hư hỏng do chlorine
• Tiết kiệm chi phí xây dựng, điện năng và tạo ít bùn dư

Nhược điểm:

• Có thể bị tắc màng sau thời gian dài sử dụng
• Chi phí thay màng lọc mới khá cao

Áp dụng:

• Phù hợp cho xử lý nước thải sinh hoạt, đô thị và công nghiệp đa dạng
• Thích hợp cho các công trình có diện tích hạn chế và cần tái sử dụng nước thải

4.2.5. Công nghệ sinh học theo mẻ SBR/ASBR

Ưu điểm:

• Hoạt động dựa trên hệ thống vận hành tự động, tối ưu hóa quá trình xử lý
• Giảm thiểu số lượng thiết bị trong bể lắng và loại bỏ nhu cầu tuần hoàn bùn

Nhược điểm:

• Yêu cầu bể mở, không phù hợp với công trình cần chìm toàn bộ hệ thống
• Đòi hỏi mức tự động hóa cao, gây khó khăn khi vận hành thủ công

Áp dụng: Thích hợp cho công trình xử lý nước thải sinh hoạt, đô thị và khu công nghiệp quy mô lớn

5. Tính toán nước thải công nghiệp

5.1. Lưu lượng nước thải

Việc tính toán lưu lượng nước thải công nghiệp là bước quan trọng đầu tiên để thiết kế hệ thống xử lý phù hợp. Lưu lượng nước thải phụ thuộc vào:

• Quy mô nhà máy, số lượng công nhân
• Loại hình sản xuất
• Công nghệ sản xuất áp dụng
• Lượng nước cấp sử dụng trong sản xuất

Công thức tính lưu lượng nước thải công nghiệp:

Q = (Qsx × K1) + Qsh

Trong đó:

• Q: Tổng lưu lượng nước thải (m³/ngày)
• Qsx: Lưu lượng nước thải sản xuất (m³/ngày)
• K1: Hệ số thu hồi (thường từ 0.7 – 0.9)
• Qsh: Lưu lượng nước thải sinh hoạt (m³/ngày)

Lưu lượng nước thải sinh hoạt được tính theo công thức:

Qsh = N × q

Trong đó:

• N: Số lượng công nhân, nhân viên
• q: Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt (thường 100 lít/người/ngày)

5.2. Tải lượng chất ô nhiễm

Để thiết kế hệ thống xử lý hiệu quả, cần tính toán tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải:

L = Q × C × 10⁻³

Trong đó:

• L: Tải lượng chất ô nhiễm (kg/ngày)
• Q: Lưu lượng nước thải (m³/ngày)
• C: Nồng độ chất ô nhiễm (mg/l)

5.3. Thiết kế các bể xử lý

a) Bể điều hòa

Thể tích bể điều hòa được tính toán dựa trên biến động lưu lượng nước thải theo công thức:

V = α × Qngày

Trong đó:

• V: Thể tích bể điều hòa (m³)
• α: Hệ số điều hòa (thường từ 0.2 – 0.5)
• Qngày: Lưu lượng nước thải trong ngày (m³/ngày)

b) Bể keo tụ – tạo bông

Thời gian lưu nước tại bể keo tụ thường từ 1-3 phút, và tại bể tạo bông từ 15-45 phút. Thể tích bể được tính theo công thức:

V = Q × t / 24 / 60

Trong đó:

• V: Thể tích bể (m³)
• Q: Lưu lượng nước thải (m³/ngày)
• t: Thời gian lưu nước (phút)

c) Bể lắng

Diện tích bề mặt bể lắng được tính theo công thức:

F = Q / v

Trong đó:

• F: Diện tích bề mặt bể lắng (m²)
• Q: Lưu lượng nước thải (m³/h)
• v: Vận tốc lắng thiết kế (m/h)

d) Bể xử lý sinh học

Đối với bể xử lý sinh học hiếu khí, thể tích bể được tính theo công thức:

V = Q × BOD₅ / (X × Y)

Trong đó:

• V: Thể tích bể (m³)
• Q: Lưu lượng nước thải (m³/ngày)
• BOD₅: Nồng độ BOD cần xử lý (mg/l)
• X: Nồng độ sinh khối trong bể (mg/l)
• Y: Tải trọng BOD trên đơn vị sinh khối (kg BOD/kg MLVSS.ngày)

6. Chi phí xử lý nước thải công nghiệp

6.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí xử lý

Chi phí xử lý nước thải công nghiệp phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm:

1. Đặc điểm nước thải: Loại nước thải từ mỗi ngành công nghiệp có đặc điểm riêng ảnh hưởng đến chi phí. Các ngành như dệt nhuộm, cơ khí, luyện kim, và hóa chất thường có nước thải chứa nhiều chất độc hại, làm cho quá trình xử lý phức tạp và tốn kém hơn.

2. Công nghệ xử lý: Việc lựa chọn công nghệ xử lý phụ thuộc vào thành phần ô nhiễm. Nếu nước thải ô nhiễm nặng, cần nhiều công nghệ xử lý phức tạp, tăng chi phí.

3. Chất lượng nước thải sau xử lý: Theo quy định, nước thải có thể đạt chuẩn cột A (dùng cho cấp nước sinh hoạt) hoặc cột B (không dùng cho sinh hoạt). Yêu cầu chất lượng cao hơn đồng nghĩa với chi phí cao hơn.

4. Diện tích xây dựng: Công suất xử lý thường tương ứng với diện tích xây dựng. Hệ thống lớn sẽ có chi phí khác so với hệ thống công suất nhỏ.

5. Hóa chất, máy móc và vật tư: Loại hóa chất, máy móc, vật tư sử dụng có ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí. Thiết bị có xuất xứ từ các thương hiệu nổi tiếng, chất lượng cao sẽ có giá thành cao hơn.

6.2. Tham khảo mức giá xử lý nước thải công nghiệp

Dựa trên hàm lượng COD trong nước thải, các công ty xử lý thường áp dụng mức giá như sau:

• 3.600đ/m³ cho nước thải có hàm lượng COD từ 200mg/l – 1.000mg/l
• 12.000đ/m³ cho hàm lượng COD từ 1.000mg/l – 2.000mg/l
• 18.000đ/m³ cho hàm lượng COD từ 2.000mg/l – 3.000mg/l
• 32.000đ/m³ cho hàm lượng COD lớn hơn 3.000mg/l

Lưu ý: Đây chỉ là giá tham khảo, chi phí thực tế sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố cụ thể của từng dự án.

Kết bài

Xử lý nước thải công nghiệp không chỉ là yêu cầu pháp lý bắt buộc theo QCVN 40:2025/BTNMT, mà còn là trách nhiệm môi trường và chiến lược phát triển bền vững của mỗi doanh nghiệp trong thời kỳ công nghiệp hóa mạnh mẽ. Việc đầu tư vào công nghệ xử lý phù hợp không những giúp doanh nghiệp đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt, mà còn giảm thiểu rủi ro pháp lý, tăng cường uy tín thương hiệu và góp phần bảo vệ tài nguyên nước quốc gia.
Trong bối cảnh quy định mới sẽ có hiệu lực từ 01/09/2025, các cơ sở sản xuất, khu công nghiệp cần chủ động đánh giá hiện trạng, lập kế hoạch nâng cấp hệ thống xử lý nước thải, lựa chọn công nghệ phù hợp với đặc thù ngành nghề, đồng thời tính toán chi phí vận hành hợp lý. Đây không chỉ là hành động tuân thủ, mà còn là bước đi chiến lược để thích ứng với xu thế kinh tế tuần hoàn và phát triển xanh – những yêu cầu tất yếu trong kỷ nguyên chuyển đổi bền vững của nền kinh tế Việt Nam.