Xử lý nước thải là một ngành tiêu tốn rất nhiều kinh phí, không chỉ đầu tư mà còn tốn kém trong quá trình vận hành. Công nghệ màng dính bám cố định MABR ra đời góp một phần lớn trong vấn đề tiết kiệm chi phí xử lý, góp phần bảo vệ môi trường toàn diện với hiệu suất cao và ổn định.
Xử lý nước thải là ngành tiêu tốn rất nhiều chi phí vận hành
Đã hơn 100 năm kể từ khi công nghệ bùn hoạt tính (Activated Sludge) ra đời, nhưng câu hỏi đặt ra là ngành xử lý nước thải đã thực sự đổi mới và phát triển đủ để đáp ứng các thách thức hiện nay hay chưa?
Ngày nay, công nghệ bùn hoạt tính vẫn là một trong những phương pháp xử lý nước thải phổ biến nhất trên thế giới. Công nghệ này đã góp phần cải thiện đáng kể chất lượng nguồn nước và sông ngòi, đồng thời xử lý hiệu quả nước thải sinh hoạt cũng như nước thải công nghiệp.
Tuy nhiên, khi nhu cầu xử lý ngày càng tăng, bài toán về năng lượng và chi phí vận hành hệ thống xử lý nước thải cũng trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Các hệ thống xử lý nước thải hiện nay phải tiêu tốn lượng lớn điện năng để thu gom, vận chuyển, xử lý và xả thải nước. Vì vậy, ngành môi trường đang hướng tới mục tiêu xử lý nước thải tiết kiệm năng lượng và tiến đến trạng thái “trung hòa năng lượng”.
Chi phí điện năng trong xử lý nước thải rất lớn
Trong tổng chi phí vận hành của một hệ thống xử lý nước thải, gần 25% chi phí đến từ điện năng tiêu thụ (cho hệ thống bơm, chiếu sáng và sục khí trong các hệ vi sinh hoạt động liên tục). Ngoài ra còn có các khoản chi phí khác vô cùng cần thiết như:
- Vận chuyển và xử lý bùn thải
- Nhân công vận hành
- Bảo trì hệ thống
- Hóa chất xử lý
- Phí xả thải môi trường
Đặc biệt, riêng công đoạn sục khí đã chiếm tới khoảng 57% tổng lượng điện năng tiêu thụ của toàn hệ thống xử lý nước thải.
Từ năm 1913 đến nay, phương pháp cấp oxy bằng bọt khí vẫn được sử dụng phổ biến để cung cấp oxy cho vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ trong các hệ thống xử lý nước thải. Dù công nghệ phân phối khí đã được cải tiến từ bọt khí thô, bọt khí mịn cho tới nano bubble hiện đại, nhưng thực tế vẫn có khoảng 60 – 70% năng lượng bị thất thoát do bọt khí tồn tại trong thời gian rất ngắn trong bể xử lý.
Sự phát triển của công nghệ màng vi sinh bám dính cố định MABR
Từ cuối thế kỷ 19, các hệ thống vi sinh bám dính cố định (Fixed Film) đã được ứng dụng rộng rãi trên thế giới và cho đến nay vẫn được sử dụng phổ biến nhờ độ ổn định cao, dễ lắp đặt và vận hành.
Một số công nghệ nổi bật thuộc nhóm này gồm:
- MBBR
- IFAS
- RBC
Tuy nhiên, trong khoảng 30 – 40 năm gần đây, chi phí điện năng cho các công nghệ này trở thành thách thức lớn, đặc biệt với các hệ thống quy mô lớn. Phần lớn các công nghệ trên vẫn phải kết hợp sục khí cơ học hoặc cấp oxy bằng bọt khí truyền thống để tăng hiệu quả xử lý.
Khác với các công nghệ đó, công nghệ MABR OxyMem là giải pháp màng sinh học bám dính cố định không sử dụng phương pháp sục khí truyền thống.
OxyMem – Bước tiến mới của công nghệ xử lý nước thải
Công nghệ màng thông minh của OxyMem được sản xuất trực tiếp tại trụ sở công ty ở Ireland. Vật liệu màng được làm từ PDMS (silicone) – loại màng đặc có tuổi thọ lên đến 20 năm.
Ưu điểm nổi bật của công nghệ này gồm:
- Không cần châm hóa chấtvới công nghệ MABR
- Chi phí vận hànhcho hệ thống xử lý nước thải thấp
- Tiết kiệm điện năng đáng kể trong quá trình vận hành với hiệu suất tối ưu hơn
- Dễ nâng cấp hiệu suất xử lý thông qua việc bổ sung, tăng cường thêm các modul MABR, giảm việc phải xây dựng thêm bể khiến cho chi phí mở rộng tiết kiệm rất lớn.
So với các hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học truyền thống, OxyMem giúp khai thác tối đa hiệu quả của công nghệ vi sinh bám dính. Hoạt động của màng sinh học không chỉ diễn ra trên bề mặt mà có thể đạt tới 100% hoạt động hiếu khí bên trong lớp màng.
Nhờ tốc độ phản ứng sinh học cao, hệ thống giúp giảm đáng kể cường độ tiêu thụ năng lượng và mở ra khả năng đạt được nhiều mục tiêu xử lý khác nhau.
Đặc biệt, công nghệ OxyMem MABR được xem là giải pháp tiềm năng giúp ngành xử lý nước thải tiến gần hơn tới mục tiêu “trung hòa năng lượng” trong tương lai.