Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Sản Xuất Dược Phẩm 80m3/Ngày

Ngành sản xuất dược phẩm có đặc thù là nước thải chứa nhiều hợp chất hữu cơ, vi sinh vật, hóa chất và dược chất khó phân hủy. Vì vậy, hệ thống xử lý nước thải cần được thiết kế chuyên biệt, kết hợp nhiều công nghệ xử lý hiện đại nhằm loại bỏ triệt để các chất ô nhiễm. Trong nội dung dưới đây, mời các bạn cùng tham khảo hệ thống xử lý nước thải dược phẩm công suất 80m3/ngày.đêm.

1. Đặc điểm nước thải ngành sản xuất dược phẩm

Để thiết kế hệ thống xử lý hiệu quả, trước hết cần hiểu rõ bản chất nước thải từ hoạt động sản xuất dược phẩm.

Nguồn phát sinh nước thải:

• Từ quy trình sản xuất, rửa thiết bị, pha chế nguyên liệu.
• Nước thải phòng thí nghiệm, thử nghiệm dược phẩm.
• Nước vệ sinh nhà xưởng, rửa tay, sinh hoạt trong nhà máy.
• Nước làm mát từ thiết bị và hệ thống.

Thành phần ô nhiễm chính

Nước thải ngành dược phẩm thường chứa:

• Chất hữu cơ: BOD, COD cao, gây suy giảm oxy trong nguồn tiếp nhận.
• Dung môi hữu cơ, hóa chất: ethanol, methanol, acetone, acid, kiềm.
• Kháng sinh và hợp chất dược: khó phân hủy, có khả năng kháng vi sinh vật.
• Vi sinh vật gây hại: vi khuẩn, nấm men, virus tồn dư từ quá trình sản xuất.
• Đặc điểm lý hóa: pH dao động mạnh, màu và độ đục cao.

2. Thách thức trong xử lý nước thải dược phẩm

Nước thải dược phẩm khác biệt so với các ngành công nghiệp khác, đòi hỏi giải pháp xử lý đặc thù.

• Độc tính cao, khó phân hủy sinh học: Các hợp chất kháng sinh, dung môi hữu cơ tồn tại lâu dài, không dễ bị vi sinh vật phân hủy trong điều kiện xử lý thông thường.
• Biến động lưu lượng và nồng độ ô nhiễm: Quá trình sản xuất không liên tục, dẫn đến sự dao động mạnh về lưu lượng và tải lượng ô nhiễm, gây khó khăn cho vận hành hệ thống.
• Yêu cầu tiêu chuẩn xả thải nghiêm ngặt: Theo QCVN 40:2011/BTNMT, nước thải công nghiệp phải đáp ứng ngưỡng rất thấp về BOD, COD, tổng nitơ, amoni và vi sinh vật, đặc biệt với ngành dược phẩm.

3. Hệ thống xử lý nước thải sản xuất dược phẩm 80m3/ngày

Với công suất 80m3/ngày, hệ thống xử lý cần được thiết kế tối ưu, kết hợp nhiều công nghệ tiên tiến nhằm xử lý triệt để các hợp chất khó phân hủy.

Sơ đồ hệ thống thu gom nước thải

Nước thải từ khu vực nhà vệ sinh > Bể tự hoại 3 ngăn > Hệ thống XLNT 80m3/ngày.đêm

Nước thải từ khu vực nhà bếp > Bể tách dầu mỡ > Hệ thống XLNT 80m3/ngày.đêm

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải

Nước thải sản xuất Cephalosporin, Cytotoxic > Bể thu gom và điều hòa số 1 > Cụm phải ứng oxi hóa (Fenton) > Cụm phản ứng keo tụ > Bể lắng 1 > Bể điều hòa số 2 > Bể sinh học kỵ khí > Bể trung gian > Bể sinh học thiếu khí > Bể sinh học hiếu khí > Bể lắng 2 > Cụm bể phản ứng keo tụ > Bể lắng 3 > Bể khử trùng > Nguồn tiếp nhận.

Thuyết minh quy trình xử lý

Quy trình xử lý nước thải của hệ thống diễn ra như sau:

Bể thu gom: Nước thải của nhà máy dược phẩm sẽ được phân thành 2 dòng nước thải riêng biệt. Dòng nước thải chứa Beta lactam, cytotoxic được phân dòng và đưa về bể thu gom điều hòa số 1 để tiến hành xử lý bất hoạt bước đầu. Dòng nước thải sản xuất và sinh hoạt thông thường sẽ đưa về bể thu gom số 2.

Thiết bị lọc rác: Nước thải trước khi đưa vào bể thu gom đươc dẫn qua song chắn rác thô với khe lược 10-20mm (đặt tại đầu vào của bể gom) nhằm loại bỏ các loại rác có kích thước lớn hơn 10-20mm ra khỏi nước thải.

Oxy hóa bậc cao (Fenton)

Các quá trình oxy hóa nâng cao hay oxy hóa bậc cao được định nghĩa là những quá trình phân hủy oxy hóa dựa vào gốc tự do hoạt động hydroxyl *OH được tạo ra ngay trong quá trình xử lý với thời gian rất ngắn. Gốc hydroxyl là một trong các tác nhân oxy hóa mạnh nhất được biết đến, có khả năng oxy hóa không chọn lựa mọi hợp chất hữu cơ, dù là loại chất khó phân hủy, biến chúng thành những hợp chất vô cơ (khoáng hóa) không độc hại như CO2, H2O hay dễ phân hủy hơn như các acid hữu cơ mạch ngắn, các acid vô cơ…Quá trình này dùng tác nhân là tổ hợp H2O2 và muối sắt Fe2+ làm tác nhân oxy hóa.

Quy trình Fenton hóa gồm 4 giai đoạn như sau:

- Giai đoạn 1: Điều chỉnh pH phù hợp

Trong các phương pháp Fenton, độ pH ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng và nồng độ Fe2+, từ đó ảnh hưởng lớn đến tốc độ phản ứng và hiệu quả phân hủy các chất hữu cơ. Vì vậy, người ta thường sử dụng acid H₂SO₄ điều chỉnh pH về khoảng thích hợp cho quá trình là từ 2 – 4.

- Giai đoạn 2: Phản ứng oxy hóa

Phản ứng oxi hóa xảy ra sự hình thành gốc *OH hoạt tính: Fe²⁺ + H₂O₂ > Fe₃+ + OH^– + OH *

- Giai đoạn 3: Trung hòa và keo tụ

Sau khi xảy ra quá trình oxi hóa cần nâng pH dung dịch lên >7 để thực hiện kết tủa Fe3+ mới hình thành: Fe³⁺ + 3OH–  > Fe(OH)₃.

Kết tủa Fe(OH)₃ mới hình thành sẽ thực hiện các cơ chế keo tụ, đông tụ, hấp phụ một phần các chất hữu cơ chủ yếu là các chất hữu cơ cao phân tử.

- Giai đoạn 4: Lắng

Nước sau khi khuấy trộn với hóa chất keo tụ được đưa sang bể lắng. Đầu tiên sẽ  được đi qua ống trung tâm, tại đây sẽ ổn định dòng chảy của nước, nước được ổn định vận tốc và phân phối đều chảy theo chiều từ dưới lên trên, cặn có chiều hoạt động ngược lại. Phần nước trong được thu đều ở phía trên bề mặt bể bằng máng thu nước sau đó tự chay sang bể điều hòa do sự chênh lệch về độ cao mặt nước với bể điều hòa.

Bể thu gom số 2 & tách mỡ

Dòng nước thải sản xuất và sinh hoạt thông thường sẽ được đưa về bể thu gom số 2. Tại đây cũng được bố trí song chắn rác thô để loại bỏ rác có kích thước lớn trước khi nước thải đi vào các công trình xử lý phía sau.

Trong nước thải sinh hoạt thường có chứa một lượng dầu đáng kể vì vậy nước thải sẽ được đưa vào bể tách dầu. Lợi dụng tính chất vật lý của dầu là nhẹ hơn nước sẽ nổi lên trên mặt, nước trong đã được tách dầu được thu ở đáy và tự chảy sang bể điều hòa

Bể điều hòa

Bể điều hòa được thiết kế với thời gian lưu đủ lớn để cân bằng về lưu lượng và nồng độ các thành phần ô nhiễm có trong nước thải.

Bể kỵ khí – Bể trung gian

Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ diễn ra trong môi trường không có oxy. Quá trình xử lý kỵ khí được coi như một phương pháp hữu hiệu xử lý các chất hữu cơ có nồng độ ô nhiễm từ trung bình cho đến cao.

Bể anoxic

Anoxic là một phần của quá trình xử lý sinh học bùn hoạt tính. Bể anoxic trong môi trường hoạt động thiếu khí diễn ra quá trình khử nitrat và giải phóng N2 ra khí quyển, mục đích làm giảm nitrat trong nước thải. Trong bể anoxic được lắp đặt máy khuấy chìm nhằm tạo sự khuấy trộn giữa nước thải và lớp bùn vi sinh, giúp quá trình xử lý diễn ra hiệu quả hơn. Nước thải sau khi qua bể Anoxic, tiếp tục đi sang bể hiếu khí Aerotank.

Bể Aerotank

Bể Aerotank là bể xử lý sinh học đóng vai trò quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải. Trong bể Aerotank lắp đặt hệ thống sục khí mịn giúp cho việc xáo trộn bùn hoạt tính và nước thải. Vi sinh vật sử dụng oxy được cấp vào để tiêu thụ các chất ô nhiễm hữu cơ có trong nước thải.

Bể lắng sinh học

Hỗn hợp bùn nước từ bể aerotank tiếp tục được dẫn vào bể lắng sinh học để thực hiện quá trình tách sinh khối ra khỏi nước thải. Bùn (tế bào vi sinh vật) lắng xuống đáy bể và được tập trung tại rốn thu bùn nhờ thiết bị gạt bùn. Một phần bùn sinh khối sẽ được bơm về bể anoxic để duy trì nồng độ bùn hoạt tính thích hợp trong bể, một phần bùn dư được dẫn sang bể chứa bùn nhờ bơm bùn. Nước trong thu được ở trên sẽ theo máng thu nước tự chảy vào bể trung gian trước khi đi vào hệ thống xử lý hóa lý.

Cụm hóa lý

Tại đây, hóa chất khử màu và hóa chất keo tụ (PAC) được châm vào bể keo tụ. Việc châm hóa chất khử màu giúp tạo các phản ứng xử lý màu trong bể – nhằm mục đích giảm độ màu trong nước. Hóa chất keo tụ giúp làm mất sự ổn định các hạt có tính keo. Nhờ năng lượng khuấy trộn trong bể các hạt keo sẽ tương tác với nhau, kích thích chúng liên kết lại với các cặn lơ lửng khác để tạo thành các hạt có kích thước lớn hơn. Nước thải từ bể keo tụ được dẫn qua bể tạo bông. Tương tự như bể keo tụ, bể tạo bông sẽ được châm háo chất polymer anion, Polymer có tác dụng hình thành các cầu nối liên kết các bông cặn lại với nhau tạo thành các hạt cặn có kích thước lớn hơn từ đó dễ dàng tách được các bông cặn nhờ quá trình lắng tiếp theo.

Bể lắng hóa lý

Sau quá trình keo tụ – tạo bông hỗn hợp bùn nước sẽ tự chảy vào bể lắng hóa lý để hoàn thành việc tách chất rắn lơ lửng ra khỏi nước thải. Bùn lắng được thu về rốn của bể lắng sau đó được bơm hút bùn bơm về bể chứa bùn để tiến hành quá trình ép bùn. Nước trong sau đó được dẫn qua bể khử trùng.

Bể khử trùng

Nước sau lắng sẽ chảy vào bể khử trùng để tiến hành tiêu diệt Coliform và các thành phần vi sinh gây bệnh khác ra khỏi nước thải nhờ việc châm vào bể hóa chất khử trùng thông qua bơm định lượng.

Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn thì được phép xả vào nguồn tiếp nhận.

Thông số kỹ thuật các bể trong hệ thống XLNT

4. Lợi ích khi áp dụng hệ thống xử lý nước thải dược phẩm

Đầu tư hệ thống xử lý không chỉ đáp ứng pháp luật mà còn mang lại nhiều giá trị lâu dài.

• Bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng: Giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước, ngăn ngừa tác động đến hệ sinh thái và con người.
• Tuân thủ quy định pháp luật, tránh phạt hành chính: Doanh nghiệp tránh được rủi ro bị xử phạt, đình chỉ hoạt động hoặc mất uy tín trên thị trường.
• Nâng cao hình ảnh, uy tín doanh nghiệp: Áp dụng hệ thống xử lý hiện đại giúp doanh nghiệp khẳng định trách nhiệm xã hội, tạo niềm tin với đối tác và khách hàng.

Nước thải ngành dược phẩm chứa nhiều hợp chất độc hại, khó xử lý, đòi hỏi công nghệ chuyên biệt. Việc đầu tư hệ thống xử lý nước thải sản xuất dược phẩm công suất 80m3/ngày không chỉ đảm bảo tuân thủ quy chuẩn môi trường, mà còn góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng và khẳng định hình ảnh doanh nghiệp bền vững.

Quý Doanh nghiệp có nhu cầu thiết kế, thi công và lắp đặt hệ thống xử lý nước thải xin vui lòng liên hệ trực tiếp Zalo/Hotline: 0938.857.768 hoặc gửi thư mời chào giá về email: congthongtin@moitruonghopnhat.com để được hỗ trợ tận tình.