Trong bối cảnh công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, ngành dệt may là một trong những ngành mũi nhọn đóng góp vào sự phát triển kinh tế của Việt Nam. Tuy nhiên, hoạt động sản xuất của các nhà máy may mặc cũng đặt ra những thách thức không nhỏ về vấn đề môi trường, đặc biệt là xử lý nước thải. Nhà máy may Minh Anh Thọ Xuân, một trong những đơn vị sản xuất may mặc lớn, đã đối mặt với bài toán xử lý nước thải công suất lớn 250 m3/ngày.đêm, đòi hỏi giải pháp toàn diện và hiệu quả.

Bài viết này sẽ phân tích chi tiết về hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máy may Minh Anh Thọ Xuân, từ những thách thức đặt ra, giải pháp công nghệ được áp dụng đến kết quả đạt được sau khi triển khai hệ thống. Đây không chỉ là một dự án môi trường đơn thuần mà còn là minh chứng cho cam kết phát triển bền vững của doanh nghiệp trong ngành dệt may Việt Nam.

Thách thức

1. Đặc thù nước thải ngành may mặc

Nước thải từ nhà máy may Minh Anh Thọ Xuân có đặc điểm phức tạp với hai nguồn chính: nước thải mộc in và nước thải sinh hoạt. Mỗi loại nước thải đều chứa những thành phần ô nhiễm khác nhau, đòi hỏi phương pháp xử lý riêng biệt.

Nước thải mộc in chứa nhiều hóa chất công nghiệp như thuốc nhuộm, chất tẩy rửa, phụ gia và các hạt vi nhựa từ quá trình sản xuất. Những chất này không chỉ làm ô nhiễm môi trường nước mà còn khó phân hủy sinh học, gây tích tụ lâu dài trong hệ sinh thái.

Nước thải sinh hoạt từ khu vực nhà ăn và sinh hoạt của công nhân lại chứa hàm lượng chất hữu cơ cao, dầu mỡ và vi sinh vật có khả năng gây bệnh. Sự kết hợp của hai nguồn nước thải này tạo ra thách thức lớn trong việc thiết kế hệ thống xử lý đồng bộ và hiệu quả.

2. Yêu cầu về công suất xử lý cao

Với quy mô sản xuất lớn, nhà máy may Minh Anh Thọ Xuân phát sinh lượng nước thải lên đến 250 m3/ngày.đêm. Con số này đặt ra áp lực lớn về công suất xử lý, đòi hỏi hệ thống phải vận hành liên tục và ổn định để đáp ứng nhu cầu sản xuất không ngừng của nhà máy.

Thách thức không chỉ nằm ở việc xử lý khối lượng lớn nước thải mà còn phải đảm bảo chất lượng nước đầu ra đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường nghiêm ngặt. Trong điều kiện các quy định về bảo vệ môi trường ngày càng được thắt chặt, việc đạt chuẩn xả thải trở thành một yêu cầu bắt buộc đối với doanh nghiệp.

3. Hạn chế về diện tích xây dựng

Nhà máy may Minh Anh Thọ Xuân đối mặt với hạn chế về mặt bằng cho hệ thống xử lý nước thải. Đây là thách thức phổ biến đối với nhiều doanh nghiệp trong khu công nghiệp, khi mà chi phí thuê đất ngày càng tăng cao và không gian sản xuất được ưu tiên hàng đầu.

Việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải phải tối ưu hóa không gian, vừa đảm bảo hiệu quả xử lý, vừa không chiếm dụng quá nhiều diện tích của nhà máy. Đây là bài toán đòi hỏi sự sáng tạo trong thiết kế và lựa chọn công nghệ phù hợp.

4. Tuân thủ các quy chuẩn môi trường

Theo quy định hiện hành, nước thải sau xử lý phải đạt QCVN 40:2011/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp) trước khi xả ra môi trường. Đối với nhà máy may Minh Anh Thọ Xuân, các thông số quan trọng cần kiểm soát bao gồm COD, BOD5, TSS, amoni, nitơ tổng, phốt pho tổng, dầu mỡ và coliform.

Việc đáp ứng đồng thời nhiều tiêu chuẩn khắt khe đòi hỏi hệ thống xử lý phải có khả năng xử lý đa dạng các loại ô nhiễm, từ hữu cơ, vô cơ đến vi sinh vật. Điều này làm tăng độ phức tạp của hệ thống và chi phí đầu tư.

5. Chi phí vận hành và bảo dưỡng

Một thách thức không thể bỏ qua là chi phí vận hành và bảo dưỡng hệ thống xử lý nước thải. Các hệ thống truyền thống thường tiêu tốn nhiều năng lượng và hóa chất, dẫn đến chi phí vận hành cao trong dài hạn.

Nhà máy cần một giải pháp vừa hiệu quả về môi trường vừa hợp lý về kinh tế, đảm bảo khả năng vận hành bền vững trong suốt vòng đời của dự án. Điều này đòi hỏi sự cân nhắc kỹ lưỡng trong việc lựa chọn công nghệ và thiết bị.

Giải pháp

Để giải quyết những thách thức trên, một hệ thống xử lý nước thải tích hợp đã được thiết kế và triển khai tại Nhà máy may Minh Anh Thọ Xuân với các giải pháp đồng bộ sau:

1. Phân luồng xử lý theo đặc tính nước thải

1.1. Hệ thống xử lý nước thải mộc in

Quy trình xử lý nước thải mộc in được thiết kế với nhiều công đoạn liên tiếp, đảm bảo loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm đặc trưng:

Bể gom và trung hòa: Nước thải mộc in từ các công đoạn sản xuất được thu gom riêng biệt vào bể gom, nơi các tạp chất có kích thước lớn và trọng lượng nặng được giữ lại. Đồng thời, tại đây diễn ra quá trình trung hòa pH bằng NaOH, tạo điều kiện thuận lợi cho các bước xử lý tiếp theo.

Bể phản ứng và bể lắng: Quy trình keo tụ – tạo bông được thực hiện bằng việc bổ sung hóa chất PAC và Polymer. Thiết bị khuấy trộn tĩnh giúp hình thành các bông cặn có kích thước và khối lượng lớn. Quá trình này giúp loại bỏ hiệu quả các chất lơ lửng, màu và kim loại nặng trong nước thải.

Khi hỗn hợp nước và bông cặn đi vào bể lắng theo phương pháp lắng trọng lực, các bông cặn này có khối lượng riêng lớn hơn nước nên tự lắng xuống đáy bể. Nước sạch được thu ở phía trên qua màng rãnh và chảy vào bể chứa, sau đó được dẫn về bể gom của hệ thống xử lý nước thải tổng thể.

1.2. Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt

Bể tách mỡ: Nước thải nhà ăn chứa nhiều dầu mỡ được đưa vào bể tách mỡ 3 ngăn. Tại ngăn đầu tiên, các cặn bẩn, rác thải được giữ lại qua lưới chắn rác. Ngăn thứ hai cho phép dầu mỡ nổi lên trên bề mặt nước do thời gian lưu đủ dài. Cuối cùng, nước đã loại bỏ dầu mỡ chảy sang ngăn thứ ba và được dẫn vào bể gom.

Bể gom tổng: Đây là nơi tiếp nhận toàn bộ nước thải sau khi qua xử lý sơ bộ, bao gồm nước thải sinh hoạt từ bể tách mỡ và nước thải mộc in sau hệ thống tiền xử lý. Tại đây, nước thải tiếp tục đi qua song chắn rác để loại bỏ các tạp chất còn sót lại trước khi vào các công đoạn xử lý chính.

2. Ứng dụng công nghệ xử lý sinh học tiên tiến

2.1. Hệ thống bể điều hòa

Bể điều hòa đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải trước khi vào hệ thống xử lý sinh học. Điều này đặc biệt quan trọng đối với nhà máy may mặc, nơi lượng nước thải có thể dao động mạnh theo ca sản xuất và công đoạn vận hành.

2.2. Công nghệ xử lý sinh học kết hợp thiếu khí – hiếu khí

Bể thiếu khí (Anoxic): Sau khi qua bể điều hòa, nước thải được dẫn đến bể Anoxic – môi trường thiếu oxy. Tại đây, NO3- từ quá trình oxy hóa amoni trong bể hiếu khí được bơm tuần hoàn về, kết hợp với bùn hoạt tính và nước thải nạp vào. Trong điều kiện thiếu oxy, quá trình khử NO3- thành N2 tự do diễn ra, giúp giảm đáng kể hàm lượng nitơ tổng trong nước thải.

Bể thiếu khí được trang bị máy khuấy chìm để tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển mà không làm tăng nồng độ oxy hòa tan trong nước, đảm bảo hiệu quả của quá trình khử nitrat.

Bể hiếu khí (Aerotank) kết hợp với bể MBBR: Đây là giải pháp công nghệ tiên tiến được áp dụng tại nhà máy may Minh Anh Thọ Xuân. MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) là công nghệ xử lý nhân tạo, hoạt động trên cơ chế dùng giá thể vi sinh, nơi các vi sinh vật bám vào, sinh trưởng và phát triển.

Phương pháp này kết hợp ưu điểm của lọc sinh hiếu khí và Aerotank truyền thống, mang lại hiệu quả xử lý cao trong khi tiết kiệm đáng kể diện tích. Điều này đặc biệt phù hợp với hạn chế về mặt bằng của nhà máy.

3. Hệ thống lắng và khử trùng hiệu quả

3.1. Bể lắng

Sau quá trình xử lý sinh học, nước thải chứa nhiều bùn hoạt tính cần được tách ra khỏi nước sạch. Bể lắng thực hiện nhiệm vụ này thông qua cơ chế lắng trọng lực. Bùn sau khi lắng có hàm lượng SS từ 6.000 đến 10.000 mg/l và được xử lý theo hai hướng:

• Một phần bùn được bơm tuần hoàn trở lại bể thiếu khí, bể hiếu khí để duy trì nồng độ vi sinh vật cần thiết và tăng cường khả năng phân hủy các chất hữu cơ.
• Phần còn lại được đưa đến bể chứa bùn để xử lý tiếp theo, giúp giảm lượng bùn cần xử lý cuối cùng.

3.2. Bể khử trùng

Bước cuối cùng trong quy trình xử lý là khử trùng nước thải trước khi xả ra môi trường. Bể khử trùng được thiết kế với vách ngăn thẳng đứng xen kẽ nhau, tạo đường đi dài giúp nước thải tiếp xúc với hóa chất khử trùng trong thời gian đủ lâu.

Hiệu quả khử trùng đạt 95% với Coliforms và 100% với các vi trùng gây bệnh khác, đảm bảo nước thải sau xử lý an toàn về mặt vi sinh vật trước khi xả ra môi trường.

4. Tối ưu hóa không gian và chi phí vận hành

Hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy may Minh Anh Thọ Xuân được thiết kế theo nguyên tắc tối ưu hóa không gian và chi phí vận hành:

Thiết kế gọn nhẹ: Các công trình được bố trí hợp lý, tận dụng tối đa không gian sẵn có, với nhiều công đoạn được xây dựng theo mô hình nhiều tầng để tiết kiệm diện tích mặt bằng.

Tự động hóa: Hệ thống được trang bị các thiết bị tự động hóa hiện đại như bơm định lượng hóa chất, hệ thống đo và kiểm soát pH, DO, giúp vận hành ổn định và giảm thiểu nhân công.

Tiết kiệm năng lượng: Việc áp dụng công nghệ MBBR giúp giảm đáng kể năng lượng tiêu thụ so với hệ thống bùn hoạt tính truyền thống, do hiệu quả oxi hóa cao hơn và thời gian lưu nước ngắn hơn.

Giảm lượng bùn thải: Quá trình xử lý sinh học hiệu quả và việc tuần hoàn một phần bùn hoạt tính giúp giảm lượng bùn cần xử lý, từ đó giảm chi phí xử lý bùn cuối cùng.

5. Hệ thống quan trắc và giám sát

Để đảm bảo hệ thống vận hành ổn định và nước thải sau xử lý luôn đạt chuẩn, nhà máy đã lắp đặt hệ thống quan trắc và giám sát toàn diện:

Quan trắc tự động: Các thông số quan trọng như pH, DO, COD, TSS, lưu lượng được kiểm tra liên tục thông qua hệ thống cảm biến tự động, giúp phát hiện sớm các bất thường và có biện pháp khắc phục kịp thời.

Lấy mẫu định kỳ: Ngoài hệ thống quan trắc tự động, nhà máy cũng thực hiện lấy mẫu và phân tích định kỳ để kiểm tra đầy đủ các thông số theo quy định của QCVN 40:2011/BTNMT.

Báo cáo môi trường: Kết quả quan trắc được lưu trữ và sử dụng để lập báo cáo môi trường định kỳ theo quy định, đảm bảo tính minh bạch và trách nhiệm của doanh nghiệp đối với cộng đồng.

Kết quả

1. Chất lượng nước thải đầu ra

Sau khi hệ thống xử lý nước thải được đưa vào vận hành tại Nhà máy may Minh Anh Thọ Xuân, chất lượng nước thải đầu ra đã đạt được những kết quả đáng khích lệ:

Đạt chuẩn xả thải: Tất cả các thông số của nước thải sau xử lý đều đạt QCVN 40:2011/BTNMT (cột A), bao gồm:

• COD < 75 mg/l (giảm trên 90% so với nước thải đầu vào)
• BOD5 < 30 mg/l (giảm trên 95% so với nước thải đầu vào)
• TSS < 50 mg/l (giảm trên 90% so với nước thải đầu vào)
• Amoni < 5 mg/l (giảm trên 80% so với nước thải đầu vào)
• Nitơ tổng < 20 mg/l (giảm trên 75% so với nước thải đầu vào)
• Phốt pho tổng < 4 mg/l (giảm trên 70% so với nước thải đầu vào)
• Dầu mỡ < 5 mg/l (giảm gần 100% so với nước thải đầu vào)
• Coliform < 3.000 MPN/100ml (giảm trên 99% so với nước thải đầu vào)

Ổn định về màu sắc và mùi: Nước thải sau xử lý trong, không màu và không có mùi khó chịu, góp phần cải thiện môi trường xung quanh nhà máy.

Khả năng tái sử dụng: Với chất lượng đạt được, một phần nước thải sau xử lý có thể được tái sử dụng cho mục đích tưới cây, rửa sân và một số hoạt động khác không yêu cầu nước sạch, giúp tiết kiệm tài nguyên nước.

2. Hiệu quả vận hành

Hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy may Minh Anh Thọ Xuân đã đạt được hiệu quả vận hành cao:

Công suất xử lý ổn định: Hệ thống đảm bảo xử lý đều đặn 250 m3 nước thải/ngày.đêm, đáp ứng đầy đủ nhu cầu sản xuất của nhà máy mà không gây gián đoạn hoạt động.

Tiết kiệm chi phí: Nhờ áp dụng công nghệ tiên tiến và tối ưu hóa quy trình, chi phí vận hành hệ thống đã giảm đáng kể so với các giải pháp truyền thống:

• Giảm 30% lượng điện năng tiêu thụ nhờ sử dụng công nghệ MBBR
• Giảm 25% lượng hóa chất sử dụng nhờ hệ thống điều khiển tự động
• Giảm 40% chi phí xử lý bùn thải nhờ quy trình tuần hoàn bùn hiệu quả

Bảo dưỡng đơn giản: Thiết kế hợp lý và sử dụng các thiết bị chất lượng cao giúp giảm thiểu sự cố và chi phí bảo dưỡng. Thời gian dừng hệ thống để bảo dưỡng chỉ chiếm dưới 2% thời gian vận hành.

3. Tác động tích cực đến môi trường và xã hội

Việc đầu tư hệ thống xử lý nước thải hiện đại không chỉ mang lại lợi ích kinh tế cho nhà máy mà còn có những tác động tích cực đến môi trường và xã hội:

Bảo vệ nguồn nước: Nước thải sau xử lý đạt chuẩn góp phần bảo vệ nguồn nước mặt và nước ngầm trong khu vực, đảm bảo an toàn cho hệ sinh thái thủy sinh và nguồn nước sinh hoạt của cộng đồng.

Cải thiện môi trường không khí: Việc xử lý triệt để nước thải, đặc biệt là kiểm soát mùi, giúp cải thiện chất lượng không khí xung quanh nhà máy, tạo môi trường làm việc tốt hơn cho người lao động và môi trường sống tốt hơn cho cộng đồng lân cận.

Nâng cao uy tín doanh nghiệp: Với cam kết mạnh mẽ về bảo vệ môi trường thông qua đầu tư công nghệ hiện đại, nhà máy may Minh Anh Thọ Xuân đã nâng cao uy tín và hình ảnh đối với khách hàng, đối tác trong và ngoài nước, đặc biệt là các đối tác đến từ các quốc gia có yêu cầu cao về bảo vệ môi trường.

Đáp ứng xu hướng phát triển bền vững: Dự án là minh chứng cho việc doanh nghiệp có thể kết hợp hài hòa giữa mục tiêu phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường, góp phần thực hiện chiến lược phát triển bền vững của ngành dệt may Việt Nam.

4. Khả năng mở rộng và phát triển

Hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy may Minh Anh Thọ Xuân được thiết kế với tầm nhìn dài hạn, có khả năng mở rộng và nâng cấp trong tương lai:

Khả năng tăng công suất: Thiết kế mô-đun cho phép dễ dàng nâng cấp công suất lên đến 350 m3/ngày.đêm khi nhà máy mở rộng sản xuất, mà không cần thay đổi lớn về mặt bằng và kết cấu cơ bản.

Tích hợp công nghệ mới: Hệ thống có thể tích hợp các công nghệ mới trong tương lai như màng lọc MBR, oxy hóa nâng cao AOPs, giúp nâng cao hơn nữa chất lượng nước thải và khả năng tái sử dụng.

Khả năng số hóa: Hệ thống quan trắc và điều khiển có thể được nâng cấp lên hệ thống quản lý thông minh 4.0, cho phép giám sát từ xa và tối ưu hóa vận hành dựa trên dữ liệu thực tế.

Kết luận

Hệ thống xử lý nước thải công suất 250 m3/ngày.đêm tại Nhà máy may Minh Anh Thọ Xuân là một minh chứng thành công về việc áp dụng công nghệ tiên tiến trong xử lý môi trường ngành dệt may. Dự án đã giải quyết hiệu quả các thách thức về xử lý nước thải đặc thù, đảm bảo tuân thủ các quy chuẩn môi trường nghiêm ngặt trong khi vẫn tối ưu hóa chi phí đầu tư và vận hành.

Thành công của dự án không chỉ nằm ở việc đạt được các chỉ tiêu kỹ thuật mà còn ở tác động tích cực đối với môi trường và cộng đồng. Đây là mô hình đáng để các doanh nghiệp trong ngành tham khảo và áp dụng, góp phần xây dựng ngành dệt may Việt Nam phát triển theo hướng bền vững và thân thiện với môi trường.

Với tầm nhìn dài hạn và khả năng mở rộng, hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy may Minh Anh Thọ Xuân không chỉ là giải pháp cho hiện tại mà còn là nền tảng vững chắc cho sự phát triển trong tương lai của doanh nghiệp, đồng hành cùng xu hướng sản xuất xanh và trách nhiệm xã hội ngày càng được đề cao trong thương mại toàn cầu.