Việc xử lý nước thải cà phê phải ứng dụng công nghệ mới và cần xem xét đến các thông số như hiệu quả, tính sẵn có, khả năng chi trả, thân thiện với môi trường. Bài viết hôm nay sẽ đưa ra những yêu cầu từng phương pháp xử lý.
Đặc tính nước thải chế biến cà phê
Đặc điểm nước thải cà phê
Cà phê thường được sản xuất theo phương pháp ướt hoặc khô. Hệ thống chế biến ướt sử dụng khối lượng nước lớn nên tạo ra nguồn xả thải ô nhiễm. Nước thải này chứa nhiều chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng và tính axit.
Vấn đề khác khi chế biến theo phương pháp ướt là lượng nước cao gấp nhiều lần với mức độ ô nhiễm nghiêm trọng. Nước thải từ các nhà máy chế biến cà phê tạo ra có màu chứa các phân tử polyphenol, caffein. Chúng rất khó bị phân hủy khi sử dụng các quy trình xử lý sinh học thông thường nên dẫn đến màu nâu sẫm của nó.
Ô nhiễm do xả nước thải có màu là nguyên nhân dẫn đến độ đục, nhu cầu oxy sinh học và hóa học cao, hiện tượng phú dưỡng, cản trở ánh sáng ảnh hưởng đến quá trình quang hợp. Mặc dù các phương pháp hóa lý khác nhau đã phát triển để loại bỏ hợp chất khó ăn mòn. Điều quan trọng cần lưu ý là tác động môi trường từ ô nhiễm hữu cơ là giảm độ đục.
Các kỹ thuật xử lý bao gồm hấp phụ, oxy hóa điện hóa bằng cách sử dụng điện cực, keo tụ hóa học kết hợp với quá trình oxy hóa tiên tiến (UV/H2O2, UV/O3, UV/H2O2/O3).
Lựa chọn công nghệ
Sự tồn tại của một số loại hóa chất độc hại như tannin, phenolic hạn chế sự phân hủy sinh học hoặc vật liệu hữu cơ. Hiện tượng này dẫn đến lượng oxy cần thiết để phân hủy chất hữu cơ trong nước thải BOD cũng là lượng oxy cần thiết.
Để phương pháp hiệu quả cần cân nhắc đến chi phí vận hành, tính thân thiện với môi trường cùng với nhu cầu khác nhau về chất lượng nước, tối ưu hóa việc tái sử dụng. Cơ chế loại bỏ ô nhiễm làm giảm sự phân hủy, hấp phụ và kết tủa.
Ozon hóa là lựa chọn tốt hơn so với Fenton vì nó là chất oxy hóa mạnh nhiều hợp chất hữu cơ. Quá trình oxy hóa điện sử dụng điện áp, điện cực tạo ra các phản ứng và oxy hóa tại chỗ. Lọc màng cũng là kỹ thuật tách cơ học loại bỏ chất gây ô nhiễm có kích thước nhỏ.
Các hình thức bể phản ứng sinh học làm tăng tốc độ phân hủy sinh học. Mục tiêu chính của quá trình xử lý sinh học là loại bỏ BOD nhưng lại không hiệu quả đối với độ màu, các thành phần axit của nước thải cà phê cùng với quy trình đòi hỏi thời gian dài để phân hủy hoàn toàn nguyên liệu hữu cơ.
Bể phản ứng sinh học hiếu khí – kỵ khí cũng được cải tiến hơn phù hợp với dòng chảy, ức chế độc tính, tối ưu hóa điều kiện vận hành. Chúng phù hợp để XLNT có tải lượng hữu cơ cao, chất dinh dưỡng (N, P).
Hạn chế của các công nghệ XLNT cà phê
- Quá trình oxy hóa: chi phí tương đối thấp, xử lý cao nhưng hiệu quả xử lý phụ thuộc vào nhiệt độ.
- Quá trình Fenton: loại bỏ tốt độ màu nhưng phải kết hợp với hydro peroxide, tốn nhiều thời gian.
- Phân hủy kỵ khí – hiếu khí: là cách xử lý phổ biến nhất. Tuy nhiên vấn đề cần nhiều thời gian để VSV phát triển thích nghi với môi trường hấp thụ chất hữu cơ.
- Than hoạt tính: loại bỏ BOD, COD, độ màu nhưng yêu cầu năng lượng lớn.
- Màng lọc: phương pháp điều trị tối ưu nhưng lại dễ bị tắc nghẽn, bám bẩn của màng.
- Đông tụ điện hóa: hiệu quả để thu hồi và tái sử dụng bùn thải. Phương pháp này yêu cầu chuyên môn cao không hiệu quả về chi phí đối với hệ thống nhỏ. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình gồm điện cực, đặc tính nước thải.
Nếu Quý Khách hàng cần tư vấn hỗ trợ thiết kế hệ thống xử lý nước thải thì hãy liên hệ ngay với Công ty dịch vụ xử lý môi trường Hợp Nhất qua Hotline 0938.857.768.
