Nhằm giảm thiểu chi phí vận hành, hỗ trợ hiệu quả xử lý nước thải của ngành công nghiệp luyện kim, năm 2020, Viện Khoa học công nghệ Mỏ - Luyện kim (VIMLUKI) đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu thiết kế và chế tạo thiết bị biến tần hỗ trợ hiệu quả xử lý nước thải”. Kết quả, đã xây dựng thành công một thiết bị biến tần có khả năng hỗ trợ hiệu quả xử lý nước thải của các hệ thống xử lý nước thải đang hoạt động tại các cở sở luyện kim.

Công nghiệp luyện kim là ngành tiêu thụ năng lượng lớn và thải ra một lượng lớn các chất gây ô nhiễm môi trường. Bảo vệ môi trường, đặc biệt là việc xử lý nước thải từ các cơ sở luyện kim đã trở thành vấn đề quan trọng và cấp thiết. Tuy nhiên, việc xử lý nước thải tại nhiều cơ sở luyện kim hiện nay chưa thực sự hiệu quả do chi phí đầu tư hệ thống xử lý nước thải lớn, tốn kém trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải hoặc thời gian xử lý kéo dài. Điều này đã thôi thúc các nhà khoa học tại Viện Khoa học công nghệ Mỏ - Luyện kim nghiên cứu, thiết kế, chế tạo một thiết bị có thể tích hợp phù hợp với các hệ thống xử lý nước thải đang hoạt động của các cơ sở luyện kim, mục tiêu hướng đến của thiết bị là hỗ trợ hiệu quả xử lý nước thải.

Với suy nghĩ đó, nhóm nghiên cứu của VIMLUKI đã nhanh chóng bắt tay vào thực hiện. Sau khi đánh giá thực trạng phát thải lỏng và công nghệ xử lý hiện nay của các cơ sở luyện kim, nhóm tiến hành khảo sát, lấy mẫu và nghiên cứu thành phần mẫu nước thải, quy trình công nghệ xử lý nước thải tại 03 cở sở luyện kim là Công ty TNHH MTV Mỏ - Luyện kim Thái Nguyên (thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim), Chi nhánh Luyện đồng Lào Cai – Vimico (Khu công nghiệp Tằng Loong) và Công ty TNHH Lim Kr – Bắc Ninh. TS.

TS Mai Trọng Ba – Trưởng nhóm nghiên cứu cho biết, mẫu nước thải của các cơ sở luyện kim này được phân tích tại Phòng Phân tích và Quan trắc Môi trường của Trung tâm Môi trường Công nghiệp. Kết quả cho thấy, nước thải có chứa các chất gây ô nhiễm chủ yếu là các kim loại nặng và chất rắn lơ lửng. Đặc biệt, nồng độ các chất ô nhiễm vượt quá so với quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp QCVN 40:2011/BTNMT nhiều lần.

Dựa trên các kết quả khảo sát, kết hợp với nghiên cứu tài liệu, thu thập các thông tin, tài liệu trong và ngoài nước về xử lý nước thải bằng công nghệ điện từ trường hóa trên cơ sở thiết bị biến tần, nhóm thực hiện đã nhanh chóng thiết kế và chế tạo thành công thiết bị biến tần có khả năng hỗ trợ hiệu quả xử lý nước thải của các hệ thống xử lý nước thải đang hoạt động tại các cở sở luyện kim.

Thiết bị biến tần do nhóm tác giả của VIMLUKI chế tạo có công suất 2kW; tần số cố định đầu vào 50 Hz; kích thước (dài x rộng x cao) là 400mm x 600 mm x 180 mm. Để đánh giá toàn diện hiệu quả của thiết bị biến tần trong việc tích hợp cùng hệ thống xử lý nước thải đang hoạt động, nhóm thực hiện đã phối hợp với Công ty TNHH Lim Kr – doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực sản xuất linh kiện điện tử. Nước thải sản xuất của đơn vị này có chứa nhiều dung môi hữu cơ khó phân hủy, các phụ gia không tan trong nước, xianua (CN), v.v.

Tại đây, nhóm thực hiện lắp đặt tích hợp thiết bị biến tần vào bể phản ứng hóa lý và bể keo tụ (bể lắng bùn). Tiến hành phân tích mẫu nước thải trước và sau xử lý cho thấy, khi sử dụng thiết bị biến tần, các chỉ tiêu xử lý đều đạt theo QCVN 40:2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp. Theo TS. Mai Trọng Ba, điều đáng nói là khi sử dụng thiết bị biến tần do nhóm nghiên cứu chế tạo, hiệu quả xử lý nồng độ các chất ô nhiễm của hệ thống xử lý nước thải đã tăng từ 7,5% đến 34,9%. Đặc biệt, sử dụng thiết bị biến tần còn giúp chi phí vận hành xử lý 01 m³ nước thải giảm 16,1% so với việc xử lý 1m³ nước thải không dùng thiết bị biến tần.

“Việc giảm thiểu chi phí vận hành thực sự rất có ý nghĩa kinh tết đối với các cơ sở luyện kim khi mà hiện nay, việc đầu tư xây dựng mới một hệ thống xử lý nước thải có thể đảm bảo tuân thủ các quy chuẩn, tiêu chuẩn xả nước thải hiện nay là rất lớn”, TS. Mai Trọng Ba nhấn mạnh.

Theo đánh giá của các chuyên gia, đề tài “Nghiên cứu thiết kế và chế tạo thiết bị biến tần hỗ trợ hiệu quả xử lý nước thải” là một đề tài hay, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Kết quả của đề tài có thể làm cơ sở để xây dựng, đề xuất giải pháp kiểm soát, bảo vệ môi trường (công nghệ điện từ trường hóa trong xử lý nước thải – thiết bị biến tần). Các kết quả này không chỉ có giá trị tham khảo hữu ích cho các chủ dự án, cơ quan quản lý trong việc thực thi các quy định pháp luật hiện hành về xử lý nước thải, mà còn có giá trị hữu ích để tiếp cận, ứng dụng trong các nghiên cứu khác.