Các Giải Pháp Khử Trùng Nước Thải Hiệu Quả Cho Doanh Nghiệp và Nhà Máy

Khử trùng nước thải là bước quan trọng trong quy trình xử lý nước trước khi nước được tái sử dụng hoặc xả thải ra môi trường. Việc lựa chọn phương pháp khử trùng phù hợp giúp đảm bảo an toàn sức khỏe cộng đồng, đồng thời đáp ứng các yêu cầu pháp lý hiện hành. Cùng INDOBIO điểm qua những phương pháp khử trùng phổ biến hiện nay.

Vì sao nước thải cần phải khử trùng?

Nước thải chứa hàm lượng lớn vi sinh vật gây bệnh, nếu không được khử trùng, các tác nhân này có thể gây ra:

• Ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận (sông, hồ, biển).
• Lây lan bệnh tật qua đường nước (tả, thương hàn, viêm gan…).
• Ảnh hưởng đến hệ sinh thái, gây mất cân bằng sinh học.
• Không tuân thủ quy định, dẫn đến rủi ro bị xử phạt hoặc đình chỉ hoạt động.

Do đó, khử trùng nước thải là yêu cầu bắt buộc trong mọi hệ thống xử lý nước trước khi xả ra môi trường.

Tiêu chuẩn khử trùng nước thải tại Việt Nam

Tại Việt Nam, chất lượng nước thải sau xử lý phải tuân thủ các quy định trong Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải. Tùy theo loại nước thải, tiêu chuẩn vi sinh được quy định trong các QCVN khác nhau:

• QCVN 14:2025/BTNMT – Nước thải sinh hoạt
• QCVN 40:2025/BTNMT – Nước thải công nghiệp
• QCVN 28:2010/BTNMT – Nước thải y tế

Các phương pháp khử trùng nước thải phổ biến

Khử trùng nước thải bằng phương pháp nhiệt

Cách thức thực hiện:
Nước thải được gia nhiệt đến 100°C để tiêu diệt hầu hết các vi sinh vật trong nước, chỉ một số ít chuyển sang dạng bào tử với lớp bảo vệ chắc chắn hơn. Để tiêu diệt nhóm sinh vật này, tiến hành đun sôi ở nhiệt độ cao hơn (~120°C) hoặc đun sôi bình thường trong 15 – 20 phút và để nguội trong 2 giờ, sau đó đun sôi thêm lần nữa.

Ưu điểm:

• Hiệu quả gần như tuyệt đối.
• Không tạo sản phẩm phụ độc hại.
• Không cần bổ sung hóa chất.

Nhược điểm:

• Chi phí năng lượng rất cao.
• Không phù hợp công suất lớn.
• Yêu cầu thiết bị chịu nhiệt và an toàn kỹ thuật cao.

Ứng dụng:

Phương pháp này thường áp dụng cho doanh nghiệp quy mô nhỏ hoặc có nguy cơ nhiễm khuẩn cao như nước thải y tế, phòng thí nghiệm, cơ sở nghiên cứu sinh học.

Khử trùng nước thải bằng UV

Cách thức thực hiện:
Dùng đèn phát tia UV (với bước sóng lý tưởng 254 nm) chiếu trực tiếp vào dòng nước thải. Tia UV làm tổn thương DNA của vi sinh vật, khiến chúng không thể sinh sản hoặc tồn tại. 

Ưu điểm:

• Hiệu quả cao hơn so với phương pháp khác về thời gian, lao động, hiệu suất khử khuẩn
• Không cần sử dụng hóa chất, nên không phát sinh các chất phụ phẩm độc hại.
• Không làm thay đổi các đặc tính lý – hóa của nước (mùi, màu, pH,…).

Nhược điểm:

• Tốn kém chi phí đầu tư công nghệ cao và vận hành
• Hiệu quả khử trùng giảm khi nước thải có độ đục cao, nhiều chất lơ lửng

Ứng dụng:
Thích hợp với hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt hoặc công nghiệp nhẹ, đặc biệt khi nước đầu ra cần đạt chất lượng cao và tránh dư hóa chất

Khử trùng nước thải bằng clo và các hợp chất của chúng

Cách thức thực hiện:
Sử dụng clo nguyên chất (khí Cl₂), hoặc hợp chất clo như natri hypoclorit (NaOCl), canxi hypoclorit để hòa tan vào nước thải. Khi tan, clo tạo ra axit hypocloro (HOCl), là chất oxy hóa mạnh, xâm nhập vào tế bào vi sinh vật, phá vỡ enzym, men nội bào và làm chết vi sinh vật. 

Ưu điểm:

• Phương pháp đơn giản, hiệu quả cao, và có thể áp dụng trên quy mô lớn. 
• Chi phí thường thấp hơn so với nhiều phương pháp khác. 
• Dễ vận hành và dễ kiểm soát liều lượng

Nhược điểm:

• Hiệu quả khử trùng phụ thuộc vào điều kiện pH, nhiệt độ và hàm lượng chất hữu cơ trong nước
• Có thể tạo ra các sản phẩm phụ, tiềm ẩn nguy cơ môi trường và sức khỏe. 
• Cần kiểm soát dư lượng clo sau khử trùng 

Ứng dụng:
Phù hợp với hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt hoặc công nghiệp quy mô vừa đến lớn; hệ thống cần giải pháp kinh tế, hiệu quả và ổn định.

Khử trùng nước thải bằng Ozone

Cách thức thực hiện:
Ozone được tạo ra (thường từ oxy hoặc không khí) bằng thiết bị chuyên dụng, sau đó hòa tan vào nước thải. Ozon và các gốc oxy hóa sinh ra có khả năng oxy hóa mạnh, phá vỡ màng tế bào vi sinh vật, nội bào và tiêu diệt chúng. 

Ưu điểm:

• Giảm nhu cầu oxy của nước, khử màu phenol và xyanua, tăng DO
• Khử trùng nhanh và hiệu quả mạnh mẽ
• Không gây mùi và sản phẩm phụ độc hại

Nhược điểm:

• Vốn đầu tư và chi phí vận hành cao 

Ứng dụng:
Thích hợp cho các nhà máy xử lý nước thải quy mô lớn, hoặc khi yêu cầu chất lượng đầu ra cao như ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, dệt nhuộm,…

Phương pháp khác

Ngoài các phương pháp lý học và hóa học phổ biến, một số kỹ thuật khác cũng được ứng dụng tùy theo đặc thù hệ thống, gồm:

• Lọc màng (MF, UF, NF): Loại bỏ vi khuẩn và virus nhờ lỗ lọc siêu nhỏ; hiệu quả cao nhưng chi phí lớn và dễ nghẹt màng.
• Khử trùng bằng siêu âm: Sóng siêu âm phá vỡ màng tế bào vi sinh; hiệu quả trung bình và tiêu thụ nhiều năng lượng.
• Khử trùng điện hóa: Tạo tác nhân oxy hóa ngay trong nước; hiệu quả tốt nhưng chi phí thiết bị cao.
• Khử trùng sinh học: Sử dụng các vi sinh vật hoặc enzyme đặc hiệu để ức chế, tiêu diệt vi sinh vật gây hại; thân thiện với môi trường nhưng thời gian xử lý lâu và phụ thuộc vào điều kiện môi trường.

Khử trùng nước thải không chỉ loại bỏ vi sinh vật gây hại mà còn bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng. Lựa chọn phương pháp phù hợp – từ lý học, hóa học đến công nghệ tiên tiến – sẽ đảm bảo hiệu quả, an toàn và kinh tế cho hệ thống xử lý nước thải.