ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MBR ĐỂ XỬ LÝ VÀ TÁI SỬ DỤNG NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ Ở VIỆT NAM

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MBR ĐỂ XỬ LÝ VÀ TÁI SỬ DỤNG NƯỚC THẢI ĐÔ
THỊ Ở VIỆT NAM
PGS.TS Trần Đức Hạ
Viện trưởng Viện Nghiên cứu Cấp thoát nước và Môi trường (IWASSE),
Hội Cấp thoát nước Việt Nam.
1. Đặc điểm về số lượng, thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt và sản xuất
Đến tháng 6 năm 2015 Việt Nam có 778 đô thị với 31 triệu người. Theo dự báo của Bộ
Xây dựng thì đến năm 2025 nước ta sẽ có 1000 đô thị với số dân 52 triệu (tỷ lệ đô thị hóa
50%) [Bộ Xây dựng, 2015]. Lượng nước thải sinh ước tính bằng 80% lượng nước cung
cấp tại các vùng có mức độ phát triển bình thường và bằng 90% tại các vùng phát triển
mạnh [Trần Đức Hạ, 2006]. Nhìn chung, tại các thành phố lớn, mức độ sử dụng nước nằm
trong khảng 100 – 150 lít / người. ngày. Tại các vùng ven đô và nông thôn, mức độ sử
dụng nước thường thấp hơn so với thành phố, từ 50 đến 100 L/người.ngày [TCXDVN
33:2006]. Hiện nay lượng nước thải đô thị ước tính khoảng 6,1 triệu m3/ngày.
Hệ thống thoát nước của các đô thị chủ yếu là hệ thống thoát nước chung, đảm nhiệm
việc thu gom nước thải sinh hoạt, thương mại dịch vụ, một phần nước thải công nghiệp và
nước mưa, nước chảy tràn bề mặt. Xã hội phát triển kéo theo nhu cầu về nước sạch của
con người cũng tăng theo để phục vụ cho các mục đích sinh hoạt hàng ngày. Nước thải
phát sinh từ các hoạt động của con người thường được xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại tại các
hộ nhà dân và sau đó chảy ra hệ thống cống và kênh mương hở trên địa bàn thành phố.
Ước tính tổng lượng nước thải đô thị của Việt Nam năm 2013 là khoảng 5.500.000 m 3
nước thải (World Bank, 2013), trong đó nước thải sinh hoạt chiếm đến 64% nước thải
hiện tại. Theo Hội Bảo vệ thiên nhiên và môi trường Việt Nam (VACNE),2015, nước thải
sinh hoạt chiếm khoảng 80% tổng số nước thải ở các thành phố lớn.
Do ảnh hưởng từ lượng nước mưa chảy vào hệ thống cống, lượng nước thải và thành phần
tính chất của nó dao động rất lớn theo thời gian trong ngày, và theo các mùa trong năm.
Theo các nghiên cứu của Bộ môn Cấp thoát nước – Môi trường nước, trường Đại học Xây
dựng, thành phần và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải phụ thuộc rõ rệt vào đặc
điểm HTTN đô thị. Hiện nay số lượng các công trình xử lý nước thải (XLNT) đã được
xây dựng không nhiều và hoạt động không hiệu quả nên lượng nước thải đô thị xử lý
đảm bảo các tiêu chuẩn môi trường không đáng kể. Theo số liệu của Ngân hàng Thế giới,

2013, trên toàn quốc đã có 19 nhà máy XLNT đô thị đã đi vào vận hành và 31 nhà máy
khác đang được xây dựng với tổng công suất khoảng 670.000 m 3/ngày [8]. Các số liệu thu
1


thập được cho thấy, đến nay, năm 2015, cả nước có 28 hệ thống thu gom và XLNT đô thị
đã được xây dựng và đi vào hoạt động với công suất 670.000 m3/ngày [Hội Cấp thoát
nước Việt Nam, 2015]. Tỉ lệ thu gom nước thải để xử lý mới chỉ đạt khoảng 12% lượng
nước thải sinh hoạt ở các đô thị (tính theo công suất thiết kế) và khoảng dưới 9,5 % (tính
theo công suất vận hành thực tế).
Trong thập niên vừa qua, đầu tư hàng năm vào lĩnh vực vệ sinh môi trường đô thị đạt con
số 150 triệu Đô la Mỹ, chiếm 0,45% GDP hàng năm. Đến năm 2020 trên cả nước sẽ tiếp
tục có khoảng 60 nhà máy XLNT tập trung được đầu tư xây dựng hoặc đưa vào sử dụng
với tổng công suất nước thải theo thiết kế là 1.435.000 m 3/ngày [Hội Cấp thoát nước Việt
Nam, 2015], 94% người dân sử dụng nhà vệ sinh, trong đó 90% số hộ gia đình sử dụng bể
tự hoại làm công trình xử lý tại chỗ, 60% hộ gia đình đấu nối xả nước thải vào hệ thống
thoát nước công cộng [WB, 2013]. Phân bố các nhà máy XLNT đô thị hiện nay và năm
2020 tại các vùng miền được thể hiện trên hình 1.

Hình 1. Phân bố các nhà máy XLNT đô thị năm 2015 và năm 2020
Việc quan tâm đầu tư nhà máy XLNT cùng với mạng lưới thu gom nước thải tại các đô thị
đã góp phần giảm ô nhiễm nguồn nước và ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên năng lực
XLNT tại các đô thị Việt Nam hiện nay chỉ đáp ứng được ở mức rất thấp so với nhu cầu
thực tế.
Tại Việt Nam có rất nhiều các dự án đầu tư xây dựng các công trình thoát nước và vệ sinh
với nhiều nguồn vốn khác nhau và chủ yếu được thực hiện ở các đô thị lớn như : Dự án
thoát nước thành phố Hà Nội, dự án cải tạo và xây dựng hệ thống thoát nước thành phố
2

Vũng Tàu, thành phố Hồ Chí Minh, dự án cải thiện môi trường nước thành phố Huế, dự
án bảo vệ môi trường thành phố Hạ Long….nên có rất nhiều các công nghệ xử lý nước
thải khác nhau đang được ứng dụng vào Việt Nam. Tuy nhiên các nhà máy XLNT bằng
công nghệ bùn hoạt tính (bùn hoạt tính truyền thống, bể phản ứng theo mẻ, mương oxy
hóa, bùn hoạt tính theo nguyên tắc kị khí, thiếu khí và hiếu khí) là chủ yếu, chiếm 85%
công suất lưu lượng thiết kế của toàn bộ các nhà máy [8]. Ở các đô thị Việt Nam, nước
thải chủ yếu được thu gom theo hệ thống thoát nước chung (thu gom cả nước thải và nước
mưa). Do đó nước mưa chảy vào hệ thống thoát nước chung sẽ làm nước thải đầu vào
loãng hơn khi chảy về đến nhà máy XLNT. Các dữ liệu thu thập được ở các nhà máy
XLNT đô thị cho thấy, nồng độ chất hữu cơ (BOD) trong nước thải đầu vào tiếp nhận từ
hệ thống thoát nước chung giao động trong khoảng từ 38-101 mg/l. Với nồng độ chất
hữu cơ thấp trong nước thải đầu vào, nhiều nhà máy XLNT có công nghệ bùn hoạt tính
(bùn hoạt tính truyền thống CAS, công nghệ kỵ khí – thiếu khí – hiếu khí A2O, mương
oxi hóa OD và xử lý sinh học theo mẻ SBR), gặp khó khăn trong việc đáp ứng được tiêu
chuẩn xử lý nước thải nghiêm ngặt, đặc biệt yêu cầu về chỉ tiêu chất dinh dưỡng [4].
2. Nhu cầu tái sử dụng nước thải đô thị và công nghiệp
Hiện nay, vấn đề nước sạch đang là một thách thức đối với nhiều quốc gia trên thế giới
trong đó có cả Việt Nam. Do quá trình công nghiệp hóa ngày càng phát triển, sự bùng nổ
dân số ngày càng gia tăng dẫn đến sự thiếu hụt nguồn tài nguyên nước (nước mặt, nước
ngầm) cho các hoạt động sản xuất cũng như sinh hoạt của con người. Hơn nữa, môi
trường tự nhiên đang bị ảnh hưởng bởi biến đổi khí hậu. Thiên tai như hạn hán, ngập lụt
xảy ra ở nhiều nơi và diễn biến ngày càng phức tạp, gây ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn
tài nguyên nước. Vì thế, việc tái sử dụng nước sẽ là biện pháp hiệu quả để giải quyết vấn
đền khan hiếm nước trong tương lai.
Khu vực đô thị có tiềm năng cao trong việc tái sử dụng nước thải. Các mục đích tái sử
dụng khác nhau đóng góp vai trò quan trọng trong việc sử dụng và tiêu thụ nước sạch. Tái
sử dụng nước thải tại khu vực đô thị có thể được thực hiện thông qua nước thải tại các
trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung hoặc tại các trạm xử lý phân tán trong khu vực đô
thị. Đặc biệt là nguồn nước thải phát sinh tại các khu vực có mật đô dân cư cao như các
khu chung cư, thương mại, văn phòng…vv, đây có thể xem như là một nguồn nước thay

thế cho khu vực đô thị. Các công trình này tiêu thụ một lượng nước khá lơn và đôi khi sử
dụng nước chưa thật sự hợp lý. Nước sử dụng cho các mục đích như dội nhà vệ sinh, rửa
xe, tưới cây, chữa cháy..vv không cần thiết phải có chất lượng nước cao như nước dành
cho mục đích ăn uống.
Tái sử dụng nước thải trong khu vực đô thị có thể dễ dàng được thực hiện và đem lại nhiều
lợi ích. Tại đây phát sinh một lượng lớn nước thải và cũng là nơi trực tiếp tiêu thụ một
lượng nước lớn mà không yêu cầu chất lượng nước cao. Hơn nữa, thực hiện việc tái sử
3


dụng nước thải sẽ làm giảm các tác động gây ô nhiễm đến môi trường, giảm lượng nước
thải vận chuyển về các trạm xử lý tập trung. Tại nhiều nơi, các trạm XLNT tập trung luôn
yêu cầu mở rộng hoặc có thể xây mới để đáp ứng nhu cầu của đô thị. Bằng cách thực hiện
này có thể tiết kiệm được rất nhiều chi phí dành cho vấn đề môi trường đặc biệt là trong
vấn đề tiêu thụ nước và tiếp nhận nước thải. Tái sử dụng nước thải có thể được thực hiện
tại nhiều lĩnh vực khác nhau ngay tại các đô thị tùy thuộc vào khả năng áp dụng và sự
thuận lợi của nó. Ví dụ: bổ sung nguồn nước ngầm, tạo cảnh quan đô thị, nuôi cá hoặc có
thể sản xuất nước sạch thông qua các công nghệ xử lý phù hợp.
Nhiều ngành công nghiệp hiện nay đang phải đối mặt với những hạn chế về sử dụng
nước, chất lượng và số lượng nước sử dụng, đặc biệt đối với các vùng khan hiếm nước và
môi trường nhảy cảm đối với nước thải công nghiệp. Để duy trì hoặc mở rộng lĩnh vực
hoạt động, các ngành công nghiệp buộc phải tái sử dụng nước thải và giảm thiểu xả thải
ra môi trường. Tái sử dụng nước từ nước thải công nghiệp được xem như là một giải pháp
thay thế nguồn nước trong tương lai.
Nước thải tái sử dụng cho các ngành công nghiệp có thể được thực hiện thông qua việc tái
sử dụng nước thải sinh hoạt hoặc thông qua các quá trình công nghiệp. Tái sử dụng nước
thải cho lĩnh vực công nghiệp đem lại nhiều tiềm năng khác nhau tùy thuộc vào công nghệ
xử lý và mục đích sử dụng.
3. Tính ưu việt của MBR trong công nghệ XLNT
Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp ở Việt Nam hiện nay (bùn hoạt tính

truyền thống, lọc sinh học, hồ sinh học,…. ) đã có nhiều kết quả tốt, đạt được mức độ xử
lý yêu cầu nếu áp dụng nhiều cấp độ (đến cấp độ III – xử lý triệt để). Tuy nhiên, các công
nghệ này có một số nhược điểm như chất lượng nước đầu ra phụ thuộc chủ yếu vào quá
trình lắng thứ cấp, trong khi hiệu quả lắng tại đây có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng như nồng
độ bùn, tải trọng hữu cơ và tải trọng thủy lực đầu vào, nhiệt độ,…Mặt khác, để quá trình
lắng diễn ra tốt, nồng độ bùn trong hệ bùn hoạt tính thấp, chỉ dao động 3-5 g/L, và điều
này giới hạn tải trọng hữu cơ trong bể aeroten, kích thước công trình lớn, chiếm nhiều
diện tích đất và không còn phù hợp với các đô thị đang ngày càng đông dân cư hiện nay.
Vì vậy, cần phải có một công nghệ mới ưu việt hơn để thay thế là thực sự cần thiết, đảm
bảo và nâng cao chất lượng xử lý, đồng thời hạn chế tỷ lệ chiếm đất, phù hợp với vốn đầu
tư và trình độ vận hành của cán bộ quản lý.
Công nghệ MBR là công nghệ xử lý nước thải tiên tiến được nhiều nước phát triển và áp
dụng rộng rãi trong vòng hai thập kỷ qua. MBR là sự kết hợp giữa hai quá trình cơ bản
trong một đơn nguyên: 1) Phân hủy sinh học chất hữu cơ; 2) Kỹ thuật tách sinh khối vi
khuẩn bằng màng vi lọc (micro-filtration). Hệ thống MBR có hai dạng chủ yếu: MBR đặt
ngập mà mặt ngoài phần lớn được đặt chìm trong bể phản ứng sinh học hiếu khí và dòng
4


thấm được tháo ra bằng cách hút hoặc bằng áp lực và MBR đặt ở ngoài bể phản ứng (hoặc
MBR tuần hoàn), hỗn hợp lỏng được tuần hoàn lại bể phản ứng ở áp suất cao thông qua
modul màng. Dòng thấm qua màng bởi vận tốc chảy ngang qua màng cao. Màng được
rửa sạch bằng khí hoặc làm sạch bằng nước rửa ngược và hóa chất.

Bùn tuần hoàn

Dòng ra

Dòng vào

Dòng vào
Dòng ra

Không khí
Bể aeroten có
MBR đặt ngoài (a)

Không khí
Bể aeroten có
MBR nhúng ngập (b)

Hình 2. Hệ thống MBR đặt ngoài và nhúng ngập trong Aeroten
Công nghệ mới này có thể duy trì nồng độ bùn hoạt tính ở mức cao trong bể phản ứng mà
không cần sử dụng bể lắng để tách chất lỏng trộn lẫn với bùn hoạt tính. Kết quả là nước
qua xử lý có chất lượng cao hơn cũng như tiết kiệm không gian và giảm chi phí hoạt động
được thực hiện. Do việc kiểm soát bùn ở bể lắng được loại bỏ nên hệ thống xử lý nên
tính năng bảo trì thấp hơn, việc tách cặn không cần đến bể lắng bậc 2. Một hệ thống MBR
có thể thay thế từ 3 – 4 công trình nhỏ của công nghệ truyền thống như thể hiện trên sơ
đồ Hình 3 dưới đây.

5


Hình 3. So sánh hệ thống có MBR với hệ thống xử lý nước thải truyền thống
Đây là kỹ thuật hiệu quả nhất hiện nay để loại bỏ hợp chất hữu cơ, các chất rắn lơ lửng,
nitơ và photpho và vi sinh vật triệt để, cho duy trì lượng sinh khối lớn.
Bảng 1. So sánh hiệu quả XLNT bằng công nghệ bùn hoạt tính (CAS) và
MBR
Thông số

CAS

MBR

20

30

Hiệu quả xử lý COD (%)

94,5

99

Hiệu quả xử lý TSS (%)

60,9

99,9

Hiệu quả xử lý N-NH4 (%)

98,9

99,2

Hiệu quả xử lý tổng P (%)

88,5

96,6

Bùn sinh ra (kg VSS/COD.ngày)

0,22

0,27

20-120

<10

Tuổi bùn (ngày)

Kích thước bông bùn (mm)

Nguồn: Yang, W., Cicek, N. and Ilg, J. (2006)[9].
Như vậy, MBR thay thế công nghệ xử lý bùn hoạt tính truyền thống, kết hợp bể lắng, bể
aeroten, bể lọc và màng lọc bằng một hệ thống dây chuyền đơn giản hơn trong xây dựng
và vận hành.
6


Tuy nhiên cũng thấy rằng, so với các công nghệ truyền thống khác đang được ứng dụng
tại các trạm xử lý hiện nay thì công nghệ MBR có một số điểm hạn chế sau: Sự hình
thành màng cặn trên màng làm giảm tốc độ lọc, tăng tổn thất qua màng lọc và tăng chi phí
năng lượng của hệ thống bơm, chi phí đầu tư ban đầu lớn, và hệ thống điều khiển tương
đối phức tạp. Các rào cản quan trọng nhất để áp dụng rộng rãi hơn công nghệ MBR là chi
phí. Tuy nhiên các qui định về môi trường ngày càng nghiêm ngặt liên quan đến bảo tồn
nước ngọt và ngăn chặn ô nhiễm là điều kiện thúc đẩy phát triển công nghệ trong trong

30-40 năm qua. Hơn nữa, cả vốn (và đặc biệt là màng) và chi phí hoạt động của quá trình
MBR đã giảm đáng kể trong vòng 15 năm trở lại đây.
4. Ứng dụng công nghệ MBR để xử lý và tái sử dụng nước thải ở Việt Nam
MBR đã được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải y tế, nước thải công nghiệp hay khu
dân cư. Với công nghệ này chất lượng nước sau xử lý rất sạch, có thể tái sử dụng cho
mục đích tưới cây, làm mát…. Với những ưu thế trên thì việc nghiên cứu để đưa công
nghệ màng lọc sinh học trong xử lý nước thải vào áp dụng ở Việt Nam là thực sự cần
thiết, nhằm góp phần phát triển mở rộng lĩnh vực xử lý nước thải, tiếp cận với công nghệ
mới thân thiện môi trường, mang lại hiệu quả kinh tế to lớn, và quan trọng hơn cả là nâng
cao chất lượng môi trường sống.
Việt Nam cũng như các quốc gia khác trên toàn thế giới đều đang phải đối mặt với vấn đề
khan hiếm nước. Nguồn nước cấp bị khai thác cạn kiệt, không đáp ứng được nhu cầu sử
dụng ngày một tăng của xã hội. Vì thế nên việc tái sử dụng nước sẽ là một biện pháp hữu
hiệu góp phần giảm áp lực cho ngành nước cấp. Trong Nghị định 80/2014/NĐ-CP về
Thoát nước và XLNT cũng đề cập đến lựa chọn công nghệ XLNT phù hợp để có thể tái
sử dụng [1].
Tiềm năng ứng dụng của công nghệ tại Việt Nam: tiềm năng tái sử dụng nước, tiêu chuẩn
thải cho phép, đặc điểm nước thải, yếu tố thủy lực thời tiết giờ cao điểm, khí hậu, đất đai,
chi phí vận hành và đặc điểm cơ sở hạ tầng hiện có sẽ tạo cơ hội cho công nghệ MBR
được cạnh tranh, lựa chọn và thay thế nâng cấp cho các nhà máy/ trạm XLNT đô thị và
khu công nghiệp.
Trong vòng dăm năm gần đây đã có một số nghiên cứu về MBR được thực hiện ở Việt
nam để xử lý nước thải sinh hoạt, công nghiệp, nước rỉ rác,… và cho những kết quả khả
quan. Nguyễn Phước Dân (Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh) đã thành công
trong việc thử nghiệm tại phòng thí nghiệm dây chuyền MBR 2 kiểu: kiểu đặt ngập màng
MBR vào trong bể và kiểu đặt ngoài để xử lý nước rỉ rác. Hiệu suất loại bỏ nitơ và
ammoni lên đến 85% [5].
Đỗ Khắc Uẩn, Rajesh Banu và Ick-Tae Yeom, 2010, dựa vào các cân bằng khối lượng đối
với cơ chất và sinh khối, nghiên cứu đã thiết lập được phương trình tính sản lượng bùn dư
trong hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kết hợp lọc màng. Nghiên cứu

7


này tiến hành thiết lập phương trình động học xác định sản lượng bùn dư trong hệ thống
sinh học kết hợp lọc màng khi áp dụng cho xử lý nước thải đô thị [6].
Lê Văn Chiều, Cao Thế Hà và Nguyễn Hữu Quyết, 2010, đã triển khai nghiên cứu xử lý
nước hồ ô nhiễm ở Hà Nội bằng công nghệ AO, bùn hoạt tính kết hợp màng vi lọc
(MBR). Hệ thống MBR thử nghiệm qui mô pilot xử lý một phần nước hồ Kim Liên, Hà
Nội (Hồ chứa nước thải sinh hoạt với công suất từ 60 - 100 m 3/ngày đêm); chạy thử
nghiệm trong 9 tháng và cho kết quả nghiên cứu loại bỏ SS đạt 100%, COD đạt 85%,
ammoni đạt 97% và Coliform đạt 99%, đáp ứng QCVN08: 2008/BTNMT [5].
Nguyễn Đức Toàn, Phạm Tiến Nhất - Trung tâm Tư vấn và Công nghệ Môi trường, Tổng
cục Môi trường, tháng 10/2011, đã ứng dụng công nghệ MBR đưa môđun màng sinh học
để xử lý nước hồ ô nhiễm vào lắp đặt và vận hành thử nghiệm tại hồ Biển Bạch thuộc
phường Vân Giang, TP Ninh Bình qua quá trình vận hành thử nghiệm, lấy mẫu phân tích
chất lượng nước đầu ra cho thấy, các chỉ tiêu như BOD 5, COD, N-NH4, Coliform đều đạt
QCVN 08: 2008/BTNMT loại A.
Việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ MBR để xử lý nước thải công nghiệp thực phẩm,
nhắm đạt tiêu chuẩn xả thải ra môi trường, có khả năng tái sử dụng nước sau xử lý và tận
thu năng lượng trong quá trình xử lý nước thải, hướng tới mục tiêu phát triển bền vững có
ý nghĩa khoa học và thực tiễn lớn. Vì vậy một trong những nội dung của đề tài “Nghiên
cứu chế tạo hệ thống xử lý nước thải quy mô nhỏ bằng công nghệ MBR” thuộc đề án
“Phát triển ngành công nghiệp môi trường Việt Nam đến năm 2015, tầm nhìn đến năm
2025” do GS.TSKH Trần Hữu Uyển và PGS.TS Trần Đức Hạ chủ trì [7] là nghiên cứu
trên mô hình phòng thí nghiệm hệ thống tích hợp gồm bể lọc ngược kị khí UAF và bể lọc
màng sinh học MBR đặt ngập với ổn định kị khí bùn thải có thu hồi khí biogas tạo thành
để xử lý nước thải có hàm lượng hữu cơ cao.
.

8

Hình 4. Mô hình xử lý nước thải nhà máy bia theo công nghệ UAF-MBR trong
phòng thí nghiệm
Nhờ xử lý kị khí phía trước, quá trình xử lý hiếu khí trong bể MBR đảm bảo được COD
trong nước thải dòng ra đạt quy định của QCVN 40:2011/BTNMT. Điện năng tiêu thụ
trong quá trình XLNT bằng UAF-MBR thấp đồng thời việc ổn định kị khí bùn thải sinh
học sẽ tạo ra một lượng khí metan có thể thu hồi để làm nhiên liệu. Mặt khác đối với nước
thải hàm lượng hữu cơ cao bể MBR có thể làm việc với nồng độ bùn lớn, nên thể tích
công trình nhỏ và lượng bùn dư trong quá trình xử lý giảm đáng kể [7].
Trần Thị Việt Nga, 2013, đã triển khai nghiên cứu đề tài khoa học và công nghệ cấp bộ
“Nghiên cứu phát triển công nghệ màng lọc sinh học trong điều kiện kỵ khí (Anaerobic
Membrane Bio-Reactor) để xử lý nước thải sinh hoạt trong điều kiện Việt nam”. Hệ thống
MBR triển khai nghiên cứu mô hình XLNT tại trạm XLNT Kim Liên [5].
Với những ưu điểm vượt trội trên thì công nghệ MBR đang được phát triển mạnh trên thế
giới và tại Việt Nam. Ở các thành phố, MBR cũng đã được ứng dụng khá nhiều trong xử
lý nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt quy mô công suất nhỏ. Ở các thành phố,
MBR cũng đã được ứng dụng khá nhiều trong xử lý nước thải công nghiệp và nước thải
sinh hoạt quy mô công suất nhỏ. Đặc biệt MBR được áp dụng xử lý nước thải cho các
khách sạn lớn, khu đô thị tập trung, bệnh viện, khu thương mại….tại các thành phố lớn
hoặc xử lý nước thải đòi hỏi tải trọng hữu cơ và hiệu suất xử lý cao để tiết kiệm diện tích
xây dựng cũng như khả năng chịu sự biến đổi tải trọng ô nhiễm hữu cơ vượt trội. Bảng 3
thể hiện một số công trình áp dụng công nghệ MBR ở Việt Nam.
Bảng 2. Một số công trình áp dụng công nghệ MBR ở Việt Nam
Stt

Tên dự án

Địa chỉ

Loại nước thải

Công suất
(m3/ngày)

Năm hoạt
động

1

Tòa nhà AB

Quận 1, TP Hồ
NT sinh hoạt
Chí Minh

120

05/2013

2

Tòa nhà Sài Gòn

Quận 1, TP Hồ
NT sinh hoạt
Chí Minh

60

01/2013

3

Khách sạn Caravelle Quận 1, TP Hồ
NT sinh hoạt
Saigon
Chí Minh

200

12/2009

4

Khách sạn New World Quận 1, TP Hồ
NT sinh hoạt
Saigon
Chí Minh

750

08/2015

5

Khách sạn Sheraton TP Nha Trang,
NT sinh hoạt
Nha Trang
Khánh Hòa

400

08/2013

9


Stt

Tên dự án

Địa chỉ

Loại nước thải

Công suất
(m3/ngày)

Năm hoạt
động

6

Bia Hà Nội - Hưng Văn Lâm, Hưng
NT sản xuất
Yên 89
Yên

250

01/2015

7

Coca Cola Hà Nội

Thường Tín, Hà
NT sản xuất
Nội

2000

04/2014

8

Bệnh viện đa khoa Quận 11, TP Hồ
NT y tế
Bưu điện
Chí Minh

150

11/2013

9

Quận
Phú

Bệnh viện đa khoa
Nhuận, TP Hồ NT y tế
Hoàn Mỹ
Chí Minh

275

01/2011

10

Bệnh viện Hồng Đức

Gò Vấp, TP Hồ
NT y tế
Chí Minh

160

06/2015

11

Bệnh viện Xuyên Á

Củ Chi, TP Hồ
NT y tế
Chí Minh

275

10/2013

12

Cao su Hòa Hiệp
Tây Ninh
Hưng

NT cao su

1000

10/2014

13

Cao su Liên Anh

Tây Ninh

NT cao su

1200

05/2013

14

Cao su Sinh Thành

Tây Ninh

NT cao su

800

07/2015

15

Xử lý nước thải nhà ăn
Đống Đa - Hà
sinh viên trường đại
Nội
học Thủy Lợi Hà Nội

NT sinh hoạt

20

2012

16

Xử lý nước thải sinh
Nguyễn
Qúy
hoạt bệnh viện Xây
Đức - Hà Nội

dựng

NT sinh hoạt
bệnh viện

50

2014

17

Trạm XLNT thị trấn Cát Bà - Hải
Cát Bà
Phòng

NT sinh hoạt

800

2015

Phương pháp sử dụng màng lọc sinh MBR cũng đã được áp dụng vào năm 2008 cho hệ
thống xử lý nước thải cho nhà máy điện tử VINA SAMSUNG tại KCN Yên Phong Tỉnh
Bắc Ninh. Nước thải sau khi xử lý đạt mức II theo TCVN 6772 – 2000: Tiêu chuẩn Việt
Nam về nước thải sinh hoạt. Các công trình tương tự cũng được lắp đặt cho các nhà máy
XLNT tập trung tại khu công nghiệp Bắc Thăng Long công suất Q=2000 m 3/ngày với loại
màng sử dụng là các modun màng tấm phẳng do tập đoàn KUBOTA cung cấp.
Tại thành phố Hồ Chí Minh, công ty cổ phần Môi Trường GreenTech đã ứng dụng thành
10

công công nghệ màng sợi rỗng nhúng chìm (Hollow Fiber MBR) của hãng Mitsubishi
Rayon để xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn Caravelle công suất 350m 3/ngày, khu dân
cư Thành Phố Xanh công suất 150m3/ngày, nhà máy Kyoshin công suất 250m 3/ngày;
nước thải y tế bệnh viện đa khoa Hoàn Mỹ công suất 275m 3/ngày; nước thải chế biến thuỷ
sản khu thương mại Bình Điền công suất 1000m 3/ngày; nước thải dệt nhuộm công ty
Quốc Tế Phong Phú công suất 1000m3/ngày; nước thải khu công nghiệp Phan Thiết Bình Thuận công suất 1000m3/ngày.
Do nước thải bệnh viện và các cơ sở y tế, ngoài hàm lượng chất hữu cơ cao, lượng nitơ
amoni trong đó cũng rất lớn, mặt khác lưu lượng nước thải cần xử lý nhỏ nên hiện nay
người ta thường tích hợp các quá trình XLNT trong các modun dạng bể bê tông xây tại
chỗ hoặc chế tạo sẵn bằng các loại vật liệu composite cốt sợi thủy tinh (FRP), thép không
gỉ,…. Bể hoạt động theo nguyên tắc AO (thiếu khí – Anoxic và hiếu khí – Oxic). Vì vậy
ngoài việc xử lý hữu cơ, các quá trình xử lý sinh học tích hợp trong các bể này còn xử lý
được nitơ thông qua quá trình nitrat hóa và khử nitrat. Nhằm tăng cường hiệu quả xử lý
cũng như giảm kích thước công trình, người ta thường áp dụng các tiến bộ mới về công
nghệ vào đó như dùng giá thể di động để vi sinh vật XLNT dính bám và sinh trưởng trên
đó hoặc ứng dụng màng siêu lọc (UF) trong hệ MBR (Membrane Bio-Reactor) thay cho
quá trình lắng thứ cấp và khử trùng. Từ năm 2009, Công ty KUBOTA (Nhật Bản) đã báo
cáo với Bộ Khoa học và Công nghệ Việt Nam công nghệ xử lý nước thải tích hợp trong
thiết bị chế tạo sẵn Johkaso, trong đó những loại thiết bị có lắp đặt các bộ MBR nhúng
ngập để xử lý các chất dinh dưỡng, khử trùng và tăng cường xử lý BOD. Thông qua Công
ty Cổ phần Tiến bộ Quốc tế (AIC), một loạt các bể này được lắp đặt tại các bệnh viện
nước ta như bệnh viện Nguyễn Tri Phương, bệnh viện Chợ Rẫy (thành phố Hồ Chí Minh)
Q=3500 m3/ngày, bệnh viện đa khoa tỉnh Gia Lai công suất Q=500 m 3/ngày, bệnh viện
Đức Thọ (Hà Tĩnh), bệnh viện Tâm Thần, Y học cổ truyền (Quảng Ninh),.... Kết quả ban
đầu cho thấy, hiệu quả xử lý nước thải bệnh viện của các hệ thống này rất cao, Nước thải
sau quá trình xử lý đảm bảo mức A theo QCVN 28:2010/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật
quốc gia về nước thải y tế [7].

11

Hình 5. Các bể Johkasou có MBR được lắp đặt để XLNT bệnh
viện Chợ Rẫy (TP Hồ Chí Minh)
Hiện nay trên thị trường Việt Nam cũng đã có một số công ty như Công ty TNHH Nước
Vũ trụ, Công ty Cổ phần Môi trường Công nghệ xanh, Công ty TNHH Công nghệ môi
trường Cẩm Việt,... kinh doanh màng lọc MBR của các hãng như MOTIMO (Trung
Quốc), HEYWL (Malaysia),.... Tất cả các nhà cung cấp chủ yếu cung cấp hai loại màng
Polypropylene và PVDF (Polyvinydene fluoride).
5. Kết luận
Công nghệ xử lý nước thải bằng MBR phù hợp để xử lý loại nước thải đô thị và công
nghiệp ở các khu vực có yêu cầu xả thải cao, eo hẹp về quỹ đất và không có điều kiện xử
lý về bùn cặn. Cộng nghệ này cũng phù hợp với các trạm xử lý nước thải phân tán, trong
các khu đô thị mới, các tòa nhà chung cư cao cấp, khách sạn và bệnh viện. Nước thải sau
khi xử lý có thể tái sử dụng cho các công trình vui chơi giải trí và vệ sinh cho đô thị.
Tuy nhiên, cho đến nay các ứng dụng MBR để xử lý các loại nước thải sinh hoạt và công
nghiệp ở Việt Nam còn ở mức hạn chế. Hiệu quả hoạt động của màng cũng như những
vấn đề khó khăn trong vận hành đang là vấn đề đáng quan tâm hiện nay. Để ứng dụng
rộng rãi các loại MBR xử lý các loại nước thải đô thị và công nghiệp cần thiết phải xây
dựng các quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật cũng như tài liệu hương dẫn tính toán thiết kế
chế tạo và vận hành bảo trì các loại công trình và thiết bị cho công nghệ này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1].
Nghị định số 80/2014/NĐ-CP ngày 6/8/2014 của Chính phủ về thoát nước và
xử lý nước thải.
[2].
Hội Cấp thoát nước Việt Nam. 2015. Báo cáo của Ban chấp hành nhiệm kỳ IV
tại đại hội lần thứ V Hội Cấp thoát nước Việt Nam.
12

[3].
Trần Đức Hạ, Trần Thị Việt Nga, Trần Hoài Sơn. “Ứng dụng công nghệ AOMBR để xử lý nước thải sinh hoạt Hà Nội”. Tạp chí ”Khoa học và Công nghệ”
(Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam). ISSN 0866 708X, Tập 5, số 28 (2012).
[4].
Trần Đức Hạ. Báo cáo đề tài NCKH cấp Bộ Xây dựng “Nghiên cứu đề xuất
các yếu tố lựa chọn công nghệ xử lý nước thải đô thị thích họp cho các vùng miền
của Việt Nam”, Hà Nội, 2016.
[5].
Trần Thị Việt Nga. Báo cáo đề tài NCKH cấp Bộ Giáo dục đào tạo “Nghiên
cứu phát triển công nghệ màng lọc sinh học trong điều kiện kỵ khí (Anaerobic
Membrane Bio-Reactor) để xử lý nước thải sinh hoạt trong điều kiện Việt nam”,
trường Đại học Xây dựng, 2013.
[6].
Đỗ Khắc Uẩn, Rajesh Banu, Ick- Tae Yeom. “Đánh giá các ảnh hưởng của
thông số động học và điều kiện vận hành đến sản lượng bùn dư trong hệ thống xử
lý nước thải đô thị bằng phương pháp sinh học kết hợp với lọc màng.” Tạp chí
Khoa học và Công nghệ (Đại học Đà Nẵng), số 4(39), 2010.
[7].
Trần Hữu Uyển, Trần Đức Hạ. Báo cáo đề tài NCKH cấp Nhà nước “Nghiên
cứu chế tạo hệ thống xử lý nước thải quy mô nhỏ bằng công nghệ MBR” thuộc đề
án “Phát triển ngành công nghiệp môi trường Việt Nam đến năm 2015, tầm nhìn
đến năm 2025”. Hà Nội, 2013.
[8].

World Bank. Vietnam Urban Wastewater Review. 2013

[9].
Yang, W., Cicek, N. and Ilg, J. State-of-the-art of membrane bioreactors:
worldwide research and commercial applications in North America. J. Membrane

Sci, 270(2006).

13