Bên trong một nhà máy xử lý bùn thải ở huyện Bình Chánh (TP.HCM), những thiết bị lọc đang vận hành liên tục với công suất 500 m3/h. Từ những bùn thải này, nhà máy sẽ sản xuất ra cát, xà bần dùng để đổ nền nhà, đất sạch hoặc phân bón. Phần nước sau khi được xử lý không còn màu đen đặc nữa mà chỉ còn một màu đục như màu nước sông.
Chỉ một thời gian trước đó, những nhân viên trong nhà máy vẫn còn đau đầu vì phần bùn cần xử lý ngày càng đậm đặc, nhiều rác thải, khiến họ phải luân phiên xả nhiều lần qua hệ thống xử lý thải - cực kỳ tốn kém nhưng cũng chưa chắc đã mang lại hiệu quả. “Họ đặt hàng chúng tôi sản xuất hai thiết bị lọc, sau đó tiếp tục đặt hàng thêm thiết bị lọc phần cát mịn nhỏ hơn nữa. Chúng tôi cũng làm thêm bể lắng để lọc phần nước đen từ bùn, có thể tái sử dụng được”, ông Phạm Tấn Tài - đại diện Công ty TNHH Uchimura Việt Nam - kể lại. “Hiện tại tất cả thiết bị vẫn đang hoạt động ổn định”.
Trong quá trình xử lý nước thải, việc loại bỏ các hạt cặn, rác và tạp chất khỏi nước thải thường được thực hiện bằng cách sử dụng các loại song chắn rác và lưới lọc tinh. Mục tiêu của quá trình này là đảm bảo hoạt động ổn định của máy bơm và các thiết bị xử lý sau này. Các công nghệ lọc được phân chia rất đa dạng, sử dụng nhiều loại song chắn khác nhau(như song chắn dệt, song chắn đục lỗ. Tuy nhiên, với những loại nước thải chứa cặn nhỏ, những phương pháp truyền thống này thường không đạt hiệu quả mong muốn. Do đó, cần phải tìm kiếm những giải pháp tiên tiến hơn để loại bỏ cặn nhỏ này.
Thiết bị của Uchimura có gì đặc biệt mà có thể xử lý được lượng bùn đặc với những cặn nhỏ đủ mọi kích thước này? Câu trả lời nằm ở loại song chắn có tên Wedge Wire Screen - song chắn dây nêm. Loại song chắn này được chế tạo dựa trên cách sắp xếp các sợi dây nêm có mặt cắt là hình tam giác ngược trên thanh đỡ tạo ra các khe hở bằng nhau. Điều này giúp chúng có tính năng ngăn cách và phân loại.
“Công nghệ này có khả năng loại bỏ cặn nhỏ đến rất nhỏ, có khả năng loại bỏ cát, bùn, tạp chất, các sợi trong nước thải”, ông Phạm Tấn Tài chia sẻ tại hội thảo “Hệ thống lọc tách rắn - lỏng ứng dụng trong sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và xử lý chất thải” Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ (Sở KH&CN TP.HCM) tổ chức.
Với loại song chắn này, các kỹ sư có thể thiết kế các hệ thống riêng tuỳ theo nhu cầu, áp dụng công nghệ lọc phân ly, phân tách thể rắn và thể lỏng; công nghệ lọc phân tách theo độ lớn (phân cấp); công nghệ tăng nồng độ chất lỏng (cô đặc); công nghệ lọc giảm hàm lượng nước trong các sản phẩm chứa nước (rút nước).
Có khả năng lọc bộtĐiểm nổi bật của thiết kế khe hở tam giác ngược là khả năng chắn kích thước khe nhỏ hơn so với các loại song chắn khác. Điều này giúp lọc hiệu quả các hạt nhỏ và tạp chất, đồng thời cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc vệ sinh và bảo trì. Khi bị tắc nghẽn, các hạt có thể dễ dàng được rửa trôi bằng hệ thống rửa ngược.
Đáng chú ý, các kỹ sư có thể điều chỉnh kích thước khe hở của song chắn Wedge Wire theo yêu cầu cụ thể của quy trình xử lý. Song chắn này cũng có thể được gia công theo các hình dạng khác nhau như dạng tấm, dạng thùng, dạng ống hoặc trụ..Chúng được sản xuất bằng vật liệu chất lượng cao, giúp chịu được áp lực và chống mài mòn trong quá trình sử dụng. Ứng dụng của công nghệ này rất đa dạng và có thể thấy trong nhiều ngành công nghiệp và quy trình khác nhau, bao gồm cả việc xử lý nước thải và quá trình sản xuất thực phẩm.
Chẳng hạn, công ty đã áp dụng công nghệ này để thiết kế nên Ultra TN - thiết bị tách rắn lỏng dạng nằm nghiêng. Ultra TN có khả năng hiệu quả loại bỏ chất ô nhiễm trong quá trình xử lý nước thải.
Quá trình xử lý bắt đầu khi nước thải chưa qua xử lý được đưa vào máng chứa thông qua cổng tiếp nhận. Sau khi được chỉnh lưu để đảm bảo ổn định, nước thải tràn qua máng và trượt qua song chắn. Tại đây, quá trình phân tách rắn - lỏng diễn ra. Cặn có kích thước lớn hơn khe hở của song chắn sẽ nằm trên bề mặt song chắn, trong khi nước đi qua các khe hở để tiếp tục đến các thiết bị xử lý tiếp theo. Đặc điểm nghiêng của song chắn giúp cặn được thu hồi một cách tự nhiên xuống máng chứa. Ultra TN được sử dụng phổ biến trong việc xử lý nước thải ở các nhà máy hóa chất, như ngành dệt, nhuộm, cũng như trong xử lý nước thải, phân loại và thu gom chất thải tại các nhà máy chế biến nông thủy sản, nước thải công cộng và sinh hoạt tại tòa nhà cao tầng.
Bên cạnh công nghệ Wedge Wire, ông Phạm Tấn Tài cho biết hệ thống lọc tách rắn - lỏng ứng dụng trong sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và xử lý chất thải cũng có thể sử dụng song chắn Fine Wedge để phù hợp với yêu cầu trong công nghệ xử lý nước thải.
Về cơ bản, cấu tạo của song chắn Fine Wedge giống với song chắn Wedge Wire nhưng có kích thước bề mặt hẹp hơn và các khe hở nhỏ hơn. Song chắn Fine Wedge được sản xuất với khe hở có kích thước nhỏ nhất là 5μm, là một trong những song chắn có khả năng lọc cao nhất trên thế giới, được nhà sản xuất kiểm soát chất lượng của khe hở bằng cách xác định hiệu suất lọc của khe bởi hệ thống kiểm tra quang học. Do đó, song chắn Fine Wedge có tỉ lệ thoát nước cao hơn so với song chắn Wedge Wire vì chiều rộng của dây nêm nhỏ hơn. Nói cách khác, song chắn Fine Wedge có thể tạo ra nhiều khe hở hơn trên cùng một đơn vị diện tích, vì thế tốc độ dòng chảy sẽ nhanh hơn. Fine Wedge có ứng dụng đa dạng trong công nghệ xử lý nước thải, trong máy móc công nghiệp (lọc nước làm mát), ngành công nghiệp hóa chất (lọc bột), ngành năng lượng, sản xuất tinh bột và nhiều lĩnh vực cơ khí khác. Trong số đó, Fine Arc là một thiết bị phân tách rắn-lỏng, được sản xuất theo công nghệ Fine Wedge. Với khe hở kích thước từ 20-100 μm và công suất xử lý từ 1 đến 30m3/h (đối với loại 600Type), Fine Arc có khả năng thu hồi cặn có tỷ lệ lên đến 70-80%.
“Chẳng hạn, với các nhà máy giấy. Trong quá trình sản xuất giấy, sẽ có một lượng bột giấy nó sẽ thất thoát vào trong nước thải. Thiết bị lọc của chúng tôi có thể giúp thu hồi bột giấy trong nước thải đó và tái sử dụng, tránh lãng phí”, ông Tài phân tích. “Điều này giúp các nhà máy nhanh chóng thu hồi vốn đầu tư cho một hệ thống lọc tách. Theo tính toán của khách hàng, một thiết bị do chúng tôi phân phối có thể tiết kiệm được khoảng tầm 200.000-500.000 đồng tiền bột thất thoát mỗi ngày”. Quan trọng không kém, việc lọc sẽ làm giảm cái mức độ ô nhiễm của nước thải, giúp tiết kiệm được chi phí hóa chất, giảm chi phí nạo vét bồn, bể.
Hệ thống lọc tách rắn - lỏng ứng dụng trong sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và xử lý chất thải không chỉ giúp thu hồi bột giấy, nhựa mịn trong nước thải sản xuất nhựa; thu hồi bã cám từ nước muối dưa chua, bã cám tổng hợp trong chế biến thực phẩm; mà còn có chức năng loại bỏ như loại bỏ sợi mịn, thu gom cặn bông trong dệt may; loại bỏ tảo xanh lam ra khỏi ao, hồ trong ngành môi trường; lọc tách các dung dịch đạm thủy phân, nước mắm và các dung dịch thực phẩm khác. “Công nghệ này sẽ giúp rút ngắn thời gian lọc tách, giảm chi phí sản xuất, giảm ô nhiễm và tái tuần hoàn nguồn chất thải sẵn có, thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn”, ông Tài kết luận.