Tái sử dụng nước thải trong công nghiệp

Tái sử dụng nước thải trong công nghiệp có khả năng giảm chi phí cấp nước và xử lý nước thải của các ngành công nghiệp và giảm áp lực lên nguồn nước. Nước thải có thể được tái sử dụng trong chính một doanh nghiệp hoặc giữa một số doanh nghiệp thông qua cộng sinh công nghiệp. Tùy thuộc vào loại và chất lượng của nước thải, nó có thể được tái sử dụng trực tiếp hoặc được xử lý trước khi tái sử dụng (tức là tái chế). Các công nghệ khác nhau có sẵn để tái sử dụng trực tiếp cũng như xử lý nước thải phi tập trung để tái chế nước thải được tóm tắt trong bảng thông tin này.

Ưu điểm tái sử dụng nước thải trong công nghiệp

• Giảm lượng nước sử dụng.
• Giảm hóa đơn tiền nước.
• Giảm khối lượng nước thải phát sinh (không có rác thải).
• Giảm chi phí thông qua cộng sinh công nghiệp (tái sử dụng phụ phẩm, chia sẻ quản lý các tiện ích, chia sẻ các dịch vụ phụ trợ).

Nhược điểm tái sử dụng nước thải trong công nghiệp

• Yêu cầu kiến ​​thức cao về chất lượng nước để tái sử dụng.
• Yêu cầu đầu tư tài chính.
• Yêu cầu mức độ tin cậy cao giữa các ngành.
• Yêu cầu sửa đổi các hoạt động hiện tại cả để tái sử dụng trực tiếp và xử lý-và tái sử dụng.

Tiêu thụ nước công nghiệp chiếm 22% lượng nước sử dụng toàn cầu (UNWATER 2012). Năm 2009, sử dụng nước công nghiệp của châu Âu và Bắc Mỹ chiếm một nửa tổng lượng nước sử dụng của họ, trong khi ở các quốc gia đang phát triển, sử dụng nước công nghiệp dao động từ 4-12% lượng nước sử dụng quốc gia. Khi quá trình công nghiệp hóa ở các quốc gia đang phát triển tăng lên, việc sử dụng nước công nghiệp có khả năng tăng thêm 5 lần, làm tăng mạnh áp lực lên nguồn nước (WWAP 2009).

Một phương pháp hạn chế tiêu thụ nước trong công nghiệp là thông qua việc tái sử dụng nước thải. Giảm lượng nước sử dụng của các ngành công nghiệp có thể làm giảm lượng nước rút từ các nguồn nước địa phương, do đó tăng khả năng cung cấp nước và cải thiện mối quan hệ cộng đồng, tăng năng suất trên mỗi nguồn nước đầu vào, giảm lượng nước thải và tải lượng ô nhiễm của chúng, giảm tiêu thụ nhiệt năng và chi phí xử lý tiềm năng.

Việc tái sử dụng nước thải trong công nghiệp có thể diễn ra trong một doanh nghiệp hoặc giữa các doanh nghiệp và có khả năng giảm chi phí cho doanh nghiệp cả về hóa đơn tiền nước cũng như xử lý nước thải. Tùy thuộc vào các chất gây ô nhiễm có trong nước thải và việc tái sử dụng trong tương lai, nó có thể được tái sử dụng trực tiếp hoặc được xử lý và tái sử dụng (tái chế).

Nước thải tái sử dụng để làm gì?

Tái sử dụng trực tiếp trong doanh nghiệp

Doanh nghiệp có thể tái sử dụng trực tiếp nước thải đủ sạch cho mục đích tái sử dụng. Nước xử lý được sản xuất bằng các quy trình công nghiệp như làm mát và gia nhiệt, và thường chứa ít chất gây ô nhiễm sau khi sử dụng. Trong công nghiệp, cả nước mưa và nước xử lý đều có thể được tái sử dụng cho các mục đích như:

• Thủy lợi (xem thêm hướng dẫn của WHO về tái sử dụng nước thải trong nông nghiệp)
• Rửa
• Điều chỉnh độ pH
• PCCC

Để biết thêm thông tin về việc tái sử dụng trực tiếp nước trong một doanh nghiệp, hãy xem tái sử dụng trong một doanh nghiệp .

Tái sử dụng trực tiếp giữa các doanh nghiệp

Việc tái sử dụng nước thải trực tiếp cũng có thể được thực hiện giữa các doanh nghiệp. Việc trao đổi các sản phẩm phế thải vì lợi ích chung của hai hoặc nhiều doanh nghiệp còn được gọi là “cộng sinh công nghiệp”. Trong cộng sinh công nghiệp, tất cả các thành viên đều thu được lợi nhuận từ việc sắp xếp bằng cách giảm các đầu vào cần thiết trong quá trình sản xuất của họ (tức là nước, vật liệu hữu cơ) hoặc bằng cách giảm chi phí xử lý nước thải.

Sự cộng sinh công nghiệp có thể diễn ra theo ba cách:

• Trao đổi các sản phẩm phụ,
• Chia sẻ việc quản lý các tiện ích và
• Dùng chung các dịch vụ phụ trợ.

Một số ví dụ về việc tái sử dụng trực tiếp nước thải trong quá trình cộng sinh công nghiệp bao gồm:

• Trao đổi nước quy trình từ cơ sở kinh doanh này sang cơ sở kinh doanh khác và tái sử dụng trực tiếp tiếp theo như mô tả ở trên (chẳng hạn như tưới tiêu, điều chỉnh độ pH, phòng cháy chữa cháy, v.v.)
• Tái sử dụng chất thải hữu cơ hoặc nước thải để sản xuất khí sinh học quy mô lớn thông qua quá trình phân hủy kỵ khí , sau đó có thể được sử dụng để tạo ra điện )
• Tái sử dụng nước thải để nuôi trồng thực vật hoặc động vật
• Đồn điền luân canh ngắn ngày

Xử lý và tái sử dụng nước thải trong công nghiệp (Tái chế)

Nếu nước thải không thích hợp để tái sử dụng trực tiếp, hệ thống xử lý nước thải phi tập trung có thể được sử dụng để giảm mức độ ô nhiễm đến mức an toàn để tái sử dụng. Điều này có thể được thực hiện trong một doanh nghiệp để tái sử dụng hoặc giữa các doanh nghiệp. Xử lý và tái sử dụng nước thải giữa các doanh nghiệp có thể giảm chi phí xử lý cho tất cả các doanh nghiệp, do đó làm cho các lựa chọn tái sử dụng tiết kiệm hơn.

Tìm hiểu thêm cách tái sử dụng nước thải gia đình tại đây

Một số khả năng cho hệ thống xử lý nước thải phi tập trung bao gồm:

• Ao ổn định chất thải
• Ao sục khí
• Đất ngập nước được xây dựng (xem vùng đất ngập nước có bề mặt tự do, ngang, dọc và đất ngập nước được xây dựng hỗn hợp)
• Bộ lọc không được trồng
• Các công nghệ sử dụng quá trình phân hủy kỵ khí như: lò phản ứng có vách ngăn kỵ khí, thiết bị lắng khí sinh học và phân hủy kỵ khí
• Nhiều lựa chọn công nghệ cao hơn: bùn hoạt tính, lò phản ứng sinh học màng, quá trình oxy hóa nâng cao, ozon hóa, than hoạt tính, bộ tiếp xúc sinh học quay và anammox

Sự lựa chọn cho tùy chọn xử lý cụ thể phụ thuộc vào chất lượng được yêu cầu. Nếu nước được sử dụng để làm vườn, một phương pháp xử lý tự nhiên như đất ngập nước được xây dựng trên bề mặt tự do, nơi một số chất dinh dưỡng vẫn còn trong nước có thể phù hợp, nếu không gian có sẵn và việc mất nước do thoát hơi nước là không quan trọng.

Một số tùy chọn nâng cao như lọc màng và than hoạt tính thậm chí có thể tạo ra nước thải đã qua xử lý có chất lượng tốt hơn nước ngọt, do đó nước thải sau xử lý thậm chí có thể được tái sử dụng làm nước xử lý khi yêu cầu chất lượng nước cao.

Làm thế nào để tối ưu hóa?

Để đảm bảo rằng chất lượng của nước thải (đã qua xử lý trước) hoặc nước xám là thích hợp để tái sử dụng, chất lượng nước cần được kiểm tra thành phần hóa học, bao gồm độ pH, nồng độ chất dinh dưỡng, mầm bệnh, v.v.

Chi phí

• Các doanh nghiệp có thể tiết kiệm tiền nước và xử lý nước thải bằng cách tái sử dụng nước trong quá trình xử lý.
• Cộng sinh công nghiệp cùng có lợi cho tất cả các doanh nghiệp tham gia bằng cách giảm chi phí đầu vào hoặc chi phí xử lý nước thải.
• Việc thực hiện các biện pháp tái sử dụng hoặc xử lý và tái sử dụng đòi hỏi đầu tư ban đầu và có thể tốn kém (tùy thuộc vào yêu cầu sửa đổi và công nghệ).

Khả năng áp dụng

• Hầu như bất kỳ doanh nghiệp nào cũng có thể kết hợp các biện pháp tái sử dụng nước thải. Trong khi các biện pháp tái sử dụng trực tiếp có thể tương đối dễ thực hiện, chi phí thực hiện các hệ thống xử lý nước thải có thể ngăn cấm việc tái chế nước thải trong một doanh nghiệp.
• Giữa các doanh nghiệp, tiềm năng tái sử dụng nước thải phụ thuộc vào các yếu tố như khoảng cách giữa các doanh nghiệp (chi phí vận chuyển) và khối lượng và chất lượng sản xuất nước thải. Nếu cần xử lý nước thải, sự tham gia của một số doanh nghiệp có thể làm giảm đáng kể chi phí xử lý và do đó có thể tái sử dụng.