Nước thải sau xử lý không đạt quy chuẩn: nguyên nhân và cách xử lý

Tóm tắt bài viết này với AI

Try with ChatGPT Try with Claude Try with AI Mode

Nước thải sau xử lý không đạt quy chuẩn do đâu? Chỉ tiêu hay vượt, cách lấy mẫu tìm điểm hỏng và hướng khắc phục từ vận hành đến cải tạo hệ thống.

Hệ thống xử lý nước thải vẫn chạy đều, máy thổi khí vẫn kêu, bồn hóa chất vẫn châm đủ, nhưng phiếu kết quả quan trắc lại báo vượt chỉ tiêu. Nhiều nhà máy, bệnh viện và khu dân cư gặp đúng cảnh này, và người phụ trách thường lúng túng vì không biết lỗi nằm ở công đoạn nào.

Nắm rõ nước thải sau xử lý không đạt quy chuẩn là gì, chỉ tiêu nào hay vượt, vì sao vượt và nên kiểm tra theo thứ tự nào sẽ giúp xử lý nhanh hơn, tránh cảnh thay thiết bị tốn tiền mà kết quả vẫn không cải thiện.

Nước thải sau xử lý không đạt quy chuẩn là khi ít nhất một chỉ tiêu ở điểm xả, như BOD, COD, chất rắn lơ lửng, amoni, tổng nitơ, tổng phốt pho, dầu mỡ hay coliform, vượt giới hạn của QCVN áp dụng cho cơ sở. Nguyên nhân thường là đầu vào thay đổi, vi sinh suy yếu, vận hành sai hoặc thiết kế thiếu công đoạn. Cách làm đúng là lấy mẫu dọc tuyến để tìm điểm hỏng, rồi mới chọn chỉnh vận hành, sửa chữa hay cải tạo.

Không đạt quy chuẩn nghĩa là gì?

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCVN) về nước thải là văn bản bắt buộc, quy định giới hạn tối đa của từng chỉ tiêu ô nhiễm trước khi nước được xả ra nguồn tiếp nhận như sông, kênh, cống chung. Mỗi loại hình có quy chuẩn riêng: QCVN 14 cho nước thải sinh hoạt, QCVN 28 cho nước thải y tế, QCVN 40 cho nước thải công nghiệp, cùng các quy chuẩn ngành như thủy sản, giấy và bột giấy, dệt nhuộm.

Quy chuẩn được sửa đổi theo thời gian, nên cần xác nhận phiên bản và mức áp dụng cho đúng cơ sở trước khi kết luận đạt hay không đạt. Một hệ thống từng đạt chuẩn cũ vẫn có thể rớt khi quy chuẩn mới siết chặt hơn, dù thiết bị không hư hỏng gì.

Mẫu nước thế nào thì bị coi là không đạt?

Một mẫu nước bị coi là không đạt khi chỉ cần một chỉ tiêu vượt giới hạn, dù các chỉ tiêu còn lại rất tốt. Nước trong, không mùi vẫn có thể vượt amoni hoặc tổng nitơ. Ngược lại, nước hơi đục chưa chắc đã vượt chất rắn lơ lửng. Nhìn bằng mắt chỉ để tham khảo, không thay được kết quả phân tích của phòng thí nghiệm.

Giới hạn cụ thể còn phụ thuộc vào cột áp dụng (thường gọi là cột A, cột B) theo mục đích sử dụng của nguồn tiếp nhận, và tùy quy chuẩn có thể nhân thêm hệ số theo lưu lượng. Giấy phép môi trường của cơ sở là văn bản ghi rõ phải đạt quy chuẩn nào, cột nào. Phần giải thích về cách phân biệt cột A, B, C trong quy chuẩn nước thải giúp đọc giấy phép chính xác hơn.

Những chỉ tiêu nào hay vượt nhất?

Trên thực tế vận hành, một số chỉ tiêu vượt thường xuyên hơn hẳn. Mỗi chỉ tiêu lại gợi ý một nhóm nguyên nhân khác nhau, nên đọc đúng chỉ tiêu nào vượt là bước đầu để khoanh vùng lỗi. Ý nghĩa chi tiết của từng thông số có trong bài về các chỉ tiêu ô nhiễm nước thải.

Nguyên nhân thường gặp

Phần lớn trường hợp vượt chuẩn rơi vào một trong ba nhóm nguyên nhân dưới đây. Thường không chỉ một nhóm mà hai nhóm cùng lúc, ví dụ lưu lượng tăng khiến vi sinh quá tải, rồi bùn khó lắng kéo theo chất rắn lơ lửng vượt.

Đầu vào thay đổi so với thiết kế

Mỗi hệ thống được tính toán cho một lưu lượng và một mức tải ô nhiễm nhất định. Khi nhà máy tăng ca, thêm dây chuyền, bệnh viện thêm giường bệnh hay khu chung cư kín người, lượng nước và tải ô nhiễm vượt khả năng của bể sinh học. Nước lưu trong bể ngắn hơn, vi sinh không kịp xử lý hết chất hữu cơ và nitơ. Trường hợp này cần đánh giá theo hướng cải tạo hệ thống xử lý nước thải quá tải.

Cũng có lúc lưu lượng không tăng nhưng thành phần nước đổi: xưởng đổi hóa chất tẩy rửa, bếp ăn nấu nhiều món chiên hơn, hoặc một mẻ nước đậm đặc bị xả dồn trong vài giờ. Hiện tượng này gọi là sốc tải, tức tải ô nhiễm tăng đột ngột vượt sức chịu của vi sinh. Đặc trưng nước thải mỗi ngành khác nhau khá nhiều, có thể tham khảo thông số nước thải theo từng ngành để so với số liệu thiết kế ban đầu.

Vi sinh yếu và vận hành chưa đúng

Bể sinh học hiếu khí cần đủ oxy hòa tan (DO), tức lượng oxy tan trong nước mà vi sinh dùng để thở. Máy thổi khí yếu, đĩa phân phối khí bị nghẹt hay đường ống khí rò rỉ đều làm DO tụt, kéo theo BOD, COD và amoni tăng. pH lệch khỏi khoảng phù hợp cho vi sinh, nhiệt độ nước quá cao hoặc chất độc lọt vào cũng làm vi sinh chết hàng loạt.

Lỗi vận hành phổ biến khác là không xả bùn dư đúng nhịp, khiến bùn già, khó lắng và trôi theo nước ra ngoài. Bơm định lượng hóa chất hư hoặc bồn hóa chất cạn mà không ai để ý cũng là chuyện hay gặp. Khi bùn phồng hoặc bùn nổi trên mặt bể lắng, chất rắn lơ lửng thường vượt trước tiên, sau đó kéo COD và BOD tăng theo. Cách kiểm soát lượng bùn dư được trình bày trong bài về xử lý bùn thải.

Thiết bị xuống cấp hoặc thiếu công đoạn

Bể bê tông lâu năm có thể bị ăn mòn bởi khí H2S và axit sinh ra trong nước thải, làm bong lớp bê tông, lộ cốt thép, rò rỉ. Vách ngăn bị hỏng tạo ra dòng chảy tắt, nghĩa là nước đi thẳng từ đầu vào ra đầu ra mà không lưu đủ thời gian trong bể. Bề ngoài hệ thống vẫn chạy, nhưng hiệu quả thực tế giảm rõ.

Một nguyên nhân khác ít được chú ý: hệ thống được thiết kế từ nhiều năm trước, chỉ có công đoạn khử chất hữu cơ mà thiếu công đoạn khử nitơ, phốt pho. Khi quy chuẩn hoặc giấy phép yêu cầu thêm các chỉ tiêu này, dù vận hành tốt đến đâu cũng khó đạt. Lúc đó phải xem lại sơ đồ công nghệ, tham khảo các công nghệ xử lý nước thải phù hợp để bổ sung.

Cách tìm đúng điểm hỏng

Sai lầm thường gặp nhất là thấy vượt chuẩn liền thay vi sinh, mua thêm hóa chất hoặc nâng máy thổi khí mà chưa biết lỗi ở đâu. Chẩn đoán đúng tốn ít thời gian hơn nhiều so với thử từng giải pháp rồi chờ kết quả.

Một lần vượt đã đủ kết luận chưa?

Về mặt quản lý, một kết quả quan trắc hợp lệ vẫn có giá trị như bằng chứng vượt chuẩn, nên không thể bỏ qua. Về mặt kỹ thuật, một mẫu đơn lẻ chưa đủ để chẩn đoán nguyên nhân. Cần kiểm tra lại cách lấy mẫu: lấy đúng vị trí điểm xả chưa, chai chứa và bảo quản mẫu có đúng không, thời gian từ lúc lấy tới lúc phân tích có quá lâu không.

Nên lấy mẫu lặp lại vào nhiều thời điểm khác nhau trong ngày, đặc biệt giờ cao điểm xả thải, và gửi đơn vị đủ điều kiện quan trắc môi trường theo quy định. Nếu nhiều mẫu liên tiếp cùng vượt một chỉ tiêu, đó là lỗi hệ thống. Nếu chỉ vượt lẻ tẻ, nhiều khả năng do sốc tải hoặc sự cố vận hành trong ngày.

Nên lấy mẫu ở những vị trí nào?

Cách hiệu quả là lấy mẫu dọc theo từng công đoạn rồi so sánh, giống như dò xem đoạn ống nào bị rò. Chỉ tiêu giảm mạnh ở công đoạn nào thì công đoạn đó đang làm tốt; chỉ tiêu gần như không giảm ở đâu thì lỗi nằm ở đó.

1. Đầu vào bể điều hòa: biết tải ô nhiễm thực tế so với thiết kế.
2. Sau tiền xử lý hoặc hóa lý: kiểm tra tách dầu mỡ, keo tụ, chỉnh pH có hoạt động không.
3. Sau bể sinh học: đánh giá khả năng khử BOD, COD, amoni của vi sinh.
4. Sau bể lắng hoặc lọc: xem bùn có trôi theo nước ra ngoài không.
5. Sau khử trùng, tại điểm xả: đối chiếu với giới hạn trong giấy phép môi trường.

Những gì có thể kiểm tra ngay tại chỗ?

Trong lúc chờ kết quả phòng thí nghiệm, người vận hành có thể đo DO, pH và nhiệt độ bằng máy cầm tay ở từng bể. Phép thử lắng 30 phút (SV30), tức để nước bùn trong ống đong một lít rồi đọc thể tích bùn lắng sau 30 phút, cho biết bùn đang lắng tốt hay khó lắng. Màu bùn, màu bọt và mùi ở bể sinh học cũng gợi ý tình trạng vi sinh: bùn đen, mùi trứng thối thường báo hiệu thiếu oxy.

Song song, nên xem lại nhật ký vận hành vài tuần gần nhất: lượng hóa chất đã dùng, số lần xả bùn, giờ chạy máy thổi khí, các lần mất điện hay hư bơm. Rất nhiều trường hợp nguyên nhân hiện ra ngay trong sổ nhật ký, chẳng hạn bơm bùn tuần hoàn ngưng chạy cả tuần mà không ai báo. Nếu cơ sở chưa ghi nhật ký, đây là việc nên bắt đầu ngay.

Khắc phục trước mắt và lâu dài

Khi đã khoanh vùng được nguyên nhân, việc khắc phục chia làm hai lớp: xử lý tình huống để giảm mức vượt càng sớm càng tốt, và giải pháp lâu dài để hệ thống đạt ổn định. Hai lớp này nên làm song song, không chờ xong lớp này mới tính lớp kia.

Làm gì ngay khi phát hiện vượt chuẩn?

• Khoanh vùng nguồn xả bất thường: hỏi các bộ phận sản xuất có đổi hóa chất, xả bồn hay vệ sinh thiết bị lớn không.
• Ổn định bể sinh học: kiểm tra máy thổi khí, đĩa phân phối khí, điều chỉnh xả bùn và tuần hoàn bùn theo hướng dẫn của kỹ sư.
• Kiểm tra hóa chất: bồn chứa còn đủ không, bơm định lượng chạy đúng không, hóa chất còn hạn dùng không.
• Tăng tần suất theo dõi: đo DO, pH, SV30 hằng ngày và ghi nhật ký cho tới khi kết quả ổn định.
• Giảm tải tạm thời: nếu được, điều tiết giờ xả các nguồn nước đậm đặc để bể điều hòa chia đều tải.

Tuyệt đối không pha loãng nước thải hoặc mở đường xả tắt bỏ qua hệ thống. Pha loãng hay xả tắt đều là hành vi vi phạm quy định bảo vệ môi trường, đồng thời che mất dấu vết lỗi khiến việc chẩn đoán sau đó khó hơn.

Khi nào chỉ cần chỉnh vận hành, khi nào phải cải tạo?

Không phải trường hợp nào cũng cần đập bể hay thay công nghệ. Bảng dưới đây giúp định hướng sơ bộ; quyết định cuối cùng nên dựa trên kết quả khảo sát và tính toán lại của kỹ sư.

Nếu lỗi nằm ở thiết bị hoặc từng hạng mục, có thể tham khảo hướng sửa chữa hệ thống xử lý nước thải không đạt chuẩn. Nếu cần thay đổi công nghệ hoặc mở rộng, giải pháp tổng thể là nâng cấp, cải tạo hệ thống xử lý nước thải đạt giấy phép môi trường. Cơ sở sản xuất liên tục có thể cân nhắc phương án cải tạo hệ thống xử lý nước thải không dừng sản xuất, còn khi cần dự trù ngân sách thì nên xem các yếu tố ảnh hưởng tới chi phí cải tạo hệ thống xử lý nước thải.

Rủi ro khi để vượt chuẩn kéo dài

Để nước thải vượt chuẩn kéo dài không chỉ là chuyện môi trường mà còn ảnh hưởng trực tiếp tới hoạt động của cơ sở. Hiểu rõ rủi ro giúp ban lãnh đạo ưu tiên ngân sách đúng lúc, thay vì để dồn tới khi bị kiểm tra.

Rủi ro pháp lý và vận hành

Theo Luật Bảo vệ môi trường, xả nước thải chưa đạt quy chuẩn ra môi trường là hành vi vi phạm. Cơ sở có thể bị xử phạt hành chính, buộc khắc phục, và trong trường hợp nghiêm trọng có thể bị đình chỉ hoạt động theo quy định hiện hành. Mức phạt cụ thể phụ thuộc vào chỉ tiêu vượt, mức vượt và lưu lượng xả, nên cần tra cứu văn bản xử phạt đang có hiệu lực.

Về vận hành, hệ thống bị lỗi lâu ngày thường kéo theo hư hỏng dây chuyền: bùn tích tụ làm nghẹt ống, vi sinh chết phải nuôi cấy lại từ đầu, thiết bị chạy quá tải nhanh hư. Khắc phục càng sớm thì chi phí càng thấp, vì chỉ phải xử lý một điểm thay vì nhiều điểm cùng lúc.

Vật liệu bể ảnh hưởng thế nào tới độ ổn định?

Vật liệu bể ít khi là nguyên nhân trực tiếp làm vượt chuẩn, nhưng bể rò rỉ hay vách ngăn hư thì có. Bể bê tông vẫn là lựa chọn hợp lý cho bể lớn chôn ngầm, chịu tải đất tốt và dễ thi công tại chỗ. Inox phù hợp khi cần chịu áp hoặc nhiệt độ cao trong môi trường ít clorua.

Với bể hóa lý, bồn chứa và châm hóa chất, ngăn khử trùng hay các hạng mục cần bổ sung nhanh khi cải tạo, nhựa PP chịu hóa chất và không bị ăn mòn như bê tông nên thường được chọn. Khi cần tăng công suất mà mặt bằng hạn chế, phương án module ghép khối là hướng đáng cân nhắc. Lựa chọn nào cũng nên dựa trên tính chất nước, nhiệt độ và hóa chất thực tế của cơ sở.

CCEP hỗ trợ ở những khâu nào?

CCEP tập trung vào gia công, chế tạo thiết bị bằng nhựa PP và composite, kiểm soát chất lượng từ chế tạo tới lắp đặt, đồng thời cung cấp giải pháp xử lý nước thải. Với nước thải y tế và nước thải ngành giấy, bột giấy, CCEP có thể triển khai giải pháp trọn gói. Với các ngành khác, CCEP tham gia ở các hạng mục phù hợp như bồn bể bằng nhựa PP, bể hóa lý, module sinh học bổ sung cho hệ thống đang có.

Trước khi đề xuất phương án, việc khảo sát hiện trạng, lấy mẫu và đối chiếu với giấy phép môi trường là bước không thể bỏ qua. Trình tự các bước được trình bày trong quy trình khảo sát và cải tạo hệ thống xử lý nước thải.

Những điểm chính cần nhớ:

• Chỉ cần một chỉ tiêu vượt giới hạn là mẫu nước bị coi là không đạt quy chuẩn.
• Luôn xác nhận phiên bản QCVN và cột áp dụng ghi trong giấy phép môi trường của cơ sở.
• Lấy mẫu dọc tuyến từng công đoạn để tìm đúng điểm hỏng trước khi bỏ tiền khắc phục.
• Không pha loãng, không xả tắt; xử lý tình huống song song với giải pháp lâu dài.
• Chọn chỉnh vận hành, sửa chữa hay cải tạo dựa trên nguyên nhân gốc, không dựa trên phỏng đoán.

Liên hệ CCEP: Hotline 091.789.6633 – Email ccep.vn@gmail.com – Văn phòng: Nhà NV 6.1, Khu đô thị Viglacera Hữu Hưng, 272 Hữu Hưng, Nam Từ Liêm, Hà Nội.

Câu hỏi thường gặp về nước thải không đạt quy chuẩn

Nước thải trong, không mùi có chắc đã đạt quy chuẩn không?

Không chắc. Nhiều chỉ tiêu như amoni, tổng nitơ, tổng phốt pho, coliform hay kim loại nặng không nhìn thấy bằng mắt. Nước trong vẫn có thể vượt chuẩn ở các chỉ tiêu này. Chỉ kết quả phân tích của đơn vị quan trắc đủ điều kiện mới cho biết nước có đạt hay không, nên cần quan trắc định kỳ theo đúng giấy phép môi trường.

Thay vi sinh mới có giải quyết được tình trạng vượt chuẩn không?

Chỉ giải quyết khi nguyên nhân đúng là vi sinh chết hoặc suy yếu. Nếu gốc rễ là thiếu oxy, quá tải hay thiếu công đoạn khử nitơ, vi sinh mới bổ sung vào cũng sẽ yếu dần như cũ. Nên kiểm tra DO, pH, tải đầu vào và nhật ký vận hành trước, sau đó mới quyết định có cần nuôi cấy lại vi sinh hay không.

Bao lâu nên quan trắc nước thải sau xử lý một lần?

Tần suất quan trắc định kỳ hoặc tự động do giấy phép môi trường và quy định hiện hành đặt ra, tùy quy mô và loại hình cơ sở. Ngoài lịch bắt buộc, khi hệ thống vừa có sự cố hoặc vừa cải tạo xong, nên tự lấy mẫu kiểm tra dày hơn cho tới khi kết quả ổn định qua nhiều lần liên tiếp.

Hệ thống cũ không có công đoạn khử nitơ thì xử lý thế nào?

Cần đánh giá lại sơ đồ công nghệ để bổ sung ngăn thiếu khí, tuần hoàn nước hoặc chuyển sang công nghệ có khả năng khử nitơ như AAO, SBR, MBBR tùy điều kiện. Việc chọn phương án phụ thuộc mặt bằng còn trống, lưu lượng và yêu cầu của giấy phép, nên cần kỹ sư khảo sát và tính toán cụ thể trước khi thi công.

Có thể cải tạo hệ thống mà không phải dừng sản xuất không?

Trong nhiều trường hợp là có thể, bằng cách chia giai đoạn thi công, lắp thêm bồn hoặc module tạm để gánh tải trong lúc sửa bể chính. Khả năng này phụ thuộc vào mặt bằng, sơ đồ đường ống và mức độ hư hỏng. Phương án nên được lên kế hoạch chi tiết từ trước để việc xả thải đạt chuẩn không bị gián đoạn.