Xử Lý Nước Thải Dược Phẩm

1.      Đặc điểm, tính chất nước thải dược phẩm:

-          Nước thải dược phẩm phát sinh từ quá trình rửa trang thiết bị trong sản xuất. Một trong những đặc điểm nổi bật của nước thải ngành dược đó chính là hàm lượng dầu mỡ cao và các thành phần khó xử lý đặc biệt là hợp chất có chứa vòng β- lactams nếu nhà máy có sản xuất thuốc kháng sinh.

-          Các nguyên liệu trong quá trình sản xuất cũng như nước thải trong quá trình tẩy rửa dụng cụ trong nhà máy sản xuất dược phẩm tạo thành những hỗn hợp mà sức ảnh hưởng hay sự độc hại của chúng không ai có thể lường trước và kiểm soát được. Vì vậy việc xử lý nước thải trong nhà máy sản xuất dược phẩm là một việc tất yếu, một hành động hết sức ý nghĩa, mang nhiều giá trị nhân văn, phục vụ dân sinh góp phần vào việc tạo một môi trường sạch và bền vững xung quanh chúng ta.

 

2.      Quy trình công nghệ xử lý nước thải dược phẩm được đề xuất:

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dược phẩm để nước thải đầu ra đạt QCVN là một vấn đề cấp bách và hết sức quan trọng đối với doanh nghiệp. Công ty TNHH CNMT Nguyên Khang xin giới thiệu công nghệ xử lý nước thải dược phẩm đã được công ty áp dụng thực tế tại nhiều nơi với nhiều ưu điểm cải tiến, vượt trội, tiết kiệm chi phí xây dựng và vận hành so với các hệ thống xử lý thông thường khác.

 

         THUYẾT MINH QUY TRÌNH

 

1.      Nước thải trong quá trình sản xuất được dẫn qua song chắn rác, ở đây các chất rắn có kích thước lớn sẽ bị giữ lại và đem đi xử lý đúng nơi quy định.

2.      Nước thải qua song chắn rác tự chảy vào bể gom+tách mỡ. Bể gom+tách mỡ có tác dụng chứa nước tạm thời, đảm bảo lưu lượng ổn định đồng thời loại bỏ lượng mỡ sinh ra trong quá trình sản xuất. Lượng mỡ này sẽ ảnh hưởng đến bơm cũng như hệ vi sinh phía sau nếu không được loại bỏ ra khỏi nước thải, nước thải ở bể tiếp nhận sẽ được bơm vào bể điều hòa.

3.      Bể điều hòa ổn định lưu lượng, thành phần, tính chất và nồng độ nước thải. Tại bể điều hòa nước thải được sục khí để ngăn cản sự lắng đọng, phát sinh mùi hôi từ quá trình yếm khí và ổn định chất lượng nước.

4.      Cụm bể oxi hóa bậc cao dùng để khử COD (kháng sinh), SS tránh làm ảnh hưởng đến cụm sinh học phía sau, khử Phốttpho và giảm một phần Nitơ. Cụm bể oxi hóa bậc cao bao gồm: bể chỉnh pH - bể phản ứng - bể keo tụ - bể tạo bông.

-     Bể chỉnh pH có nhiệm vụ chỉnh pH, tạo môi trường pH thích hợp nhất cho phản ứng oxi hóa “đầu dò pH sẽ điều chỉnh cho bơm NaOH, hay H₂SO₄ bơm tự động” chuẩn bị cho quá trình phản ứng oxi hóa tiếp theo sau.

-     Bể phản ứng oxi hóa có nhiệm vụ khử COD (kháng sinh). Phản ứng Fenton bao gồm các ion sắt hóa trị 2 và hydrogen peroxit, chúng tác dụng với nhau sinh ra gốc tự do hydroxit OH* có khả năng oxi hóa mạnh khử COD, còn Fe²⁺ bị oxi hóa thành Fe³⁺. Sau đó nước thải đến bể keo tụ tạo bông.

        Fe²⁺ +  H₂O₂  -> Fe³⁺  + OH*  + OH^-

-     Bể keo tụ có nhiệm vụ keo tụ các chất rắn lơ lửng nhờ vào hóa chất keo tụ. Bể tạo bông có nhiệm vụ hình thành các bông cặn lớn từ các hạt keo nhỏ - hình thành trong quá trình keo tụ, giúp cho quá trình lắng phía sau được tốt hơn. Nước thải sau bể tạo bông tiếp tục tự chảy qua bể lắng hóa lý.

5.      Bể lắng bùn hóa lý có nhiệm vụ lắng và tách bùn ra khỏi nước thải, làm giảm SS. Lượng bùn lắng thải bỏ mỗi ngày sẽ được bơm về bể nén bùn. Phần nước trong tự chảy từ bể lắng hóa lý sẽ qua bể khử chất oxi hóa dư.

6.      Bể khử chất oxi hóa dư có tác dụng loại bỏ các gốc oxi hóa dư để tránh ảnh hưởng đến công trình xử lý sinh học phía sau. Tiếp theo nước thải sẽ tự chảy sang bể sinh học hiếu khí giá thể tiếp xúc.

7.      Bể hiếu khí giá thể tiếp xúc có vật liệu tiếp xúc là giá thể để vi sinh bám dính làm tăng lượng vi sinh và tăng khả năng loại bỏ chất hữu cơ trong nước thải, bể hiếu khí giá thể tiếp xúc được cấp khí nhân tạo nhằm thực hiện 2 nhiệm vụ chính:

-          Phân huỷ hợp chất hữu cơ, làm giảm BOD. Các vi sinh vật (VSV) hiếu khí sử dụng oxi được cung cấp chuyển hóa các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải một phần thành vi sinh vật (VSV) mới, một phần thành khí CO₂ và Ammonia (NH₃) bằng phương trình phản ứng sau:

             VSV + C₅H₇NO₂ (chất hữu cơ) + 5O₂ ® 5CO₂ + 2H₂O + NH₃ + VSV_mới

-          Quá trình Nitrat hoá: Quá trình Nitrate hóa là quá trình oxi hóa các hợp chất chứa Nitơ, đầu tiên là Ammonia thành Nitrite sau đó oxi hóa Nitrite thành Nitrate. Quá trình Nitrate hóa ammonia diễn ra theo 2 bước liên quan đến 2 loại VSV tự dưỡng Nitrosomonas và Nitrobacter:

Bước 1: Ammonium được chuyển thành nitrite thực hiện bởi Nitrosomonas:

            NH₄⁺ + 1.5O₂ -> NO₂^- + 2H⁺ + H₂O

Bước 2: Nitrite được chuyển thành nitrate được thực hiện bởi loài Nitrobacter:

            NO₂^- + 0.5O₂  -> NO₃^-

Ngoài nhiệm vụ xử lý các hợp chất hữu cơ trong nước thải thì trong bể hiếu khí giá thể tiếp xúc còn xảy ra quá trình Denitrate, giúp loại bỏ các hợp chất Nitơ, photpho trong nước thải. VSV sử dụng các hợp chất hữu cơ trong nước thải làm chất oxi hóa để khử nitrate, nitrite về dạng khí N₂ bay lên.

8.      Tại bể lắng đợt 2 diễn ra quá trình phân tách giữa nước và bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính lắng xuống đáy và được dẫn ra bể chứa bùn thông qua hệ thống thu bùn dưới đáy, còn nước trong được dẫn sang bể khử trùng. Một phần hỗn hợp bùn và nước thải được tuần hoàn trở lại bể sinh học hiếu khí.

9.      Bể khử trùng: Nước thải sau khi tách bùn được châm Chlorine/Javel khử trùng trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. Chlorine/Javel, chất oxi hóa mạnh thường được sử dụng rộng rãi trong quá trình khử trùng nước thải. Hàm lượng chlorine cần thiết để khử trùng cho nước sau lắng, 3-5mg/L. Hàm lượng chlorine cung cấp vào nước thải ổn định bằng bơm định lượng hóa chất.

10.      Bể trung chuyển sẽ tiếp nhận nước thải từ bể lắng sinh học và bơm trung chuyển nước thải qua bồn lọc áp lực.

11.      Tại bồn lọc áp lực SS trong nước thải sẽ được loại bỏ triệt để.

Phần nước sạch sau xử lý sẽ theo hệ thống thoát nước dẫn thẳng ra nguồn tiếp nhận đạt quy chuẩn Cột A QCVN 40:2011/BTNMT.