Zero Liquid Discharge (ZLD – xả thải không chất lỏng) là hệ thống xử lý nước thải tiên tiến giúp doanh nghiệp tái sử dụng tối đa nguồn nước và loại bỏ hoàn toàn dòng thải lỏng ra môi trường. Giải pháp này kết hợp công nghệ màng và nhiệt, tạo nên chu trình xử lý khép kín, tiết kiệm năng lượng và thân thiện môi trường. Quý khách hãy theo dõi bài viết sau của ATS Water Technology để hiểu chi tiết nhé!

1. Zero Liquid Discharge là gì?

Zero Liquid Discharge (ZLD – xả thải không chất lỏng) là hệ thống xử lý nước thải tiên tiến, có mục tiêu tái sử dụng tối đa lượng nước trong quy trình sản xuất và loại bỏ hoàn toàn nước thải lỏng ra khỏi chu trình, nhưng không xả thải chất lỏng ra ngoài môi trường.

Công nghệ này kết hợp nhiều quá trình vật lý – hóa học – nhiệt học để thu hồi nước tinh khiết và tách riêng các chất rắn hòa tan (muối, kim loại, khoáng chất). Nước sau xử lý được tái sử dụng trong hệ thống, trong khi phần rắn được kết tinh thành muối (NaCl, Na2SO4…) có thể tái chế hoặc bán lại cho các mục đích công nghiệp khác.

Công nghệ này giúp doanh nghiệp hình thành vòng tuần hoàn nước khép kín, tận dụng tối đa nguồn nước sẵn có, đồng thời giảm thiểu ô nhiễm và tối ưu chi phí vận hành dài hạn.

Zero Liquid Discharge là gì?
ZLD là công nghệ xử lý nước thải tiên tiến, tái sử dụng gần như toàn bộ nước sản xuất, không thải chất lỏng ra môi trường

Xem thêm: Tái sử dụng nước thải | Tiêu chuẩn, quy trình và lợi ích

2. Lợi ích của giải pháp Zero Liquid Discharge (ZLD)

Hệ thống ZLD không chỉ giúp loại bỏ hoàn toàn nước thải ra môi trường mà còn mang lại nhiều giá trị bền vững về tài nguyên, môi trường và kinh tế cho doanh nghiệp. Dưới đây là các lợi ích nổi bật của công nghệ này:

2.1. Lợi ích về tài nguyên và môi trường

  • Tối đa hóa thu hồi nước: Tái sử dụng gần như toàn bộ lượng nước trong quy trình sản xuất, giúp mở rộng nguồn nước nội bộ và giảm áp lực lên tài nguyên tự nhiên.
  • Giảm thiểu hoặc loại bỏ xả thải chất lỏng: Hệ thống xử lý toàn bộ nước thải, loại bỏ hoàn toàn dòng thải lỏng ra môi trường – đúng với nguyên tắc “xả thải không chất lỏng”.
  • Giảm phụ thuộc vào nguồn nước tự nhiên: Nước tinh khiết được thu hồi và tái sử dụng, giảm nhu cầu khai thác nguồn nước bên ngoài, nhất là trong các khu vực khan hiếm nước.
  • Giải quyết triệt để các vấn đề môi trường: Ngăn chặn nguy cơ ô nhiễm nguồn nước, đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường khắt khe của quốc tế.

2.2. Lợi ích về kinh tế và vận hành

  • Giảm chi phí vận hành: Thu hồi nước và muối tái sử dụng giúp giảm chi phí OPEX; đặc biệt khi ứng dụng công nghệ điện phân (ED) giảm tải cho giai đoạn cô đặc nhiệt.
  • Giảm rủi ro pháp lý: Giúp doanh nghiệp tuân thủ tiêu chuẩn môi trường, tránh nguy cơ bị phạt do vượt mức xả thải công nghiệp.
  • Thu hồi sản phẩm có giá trị: Muối kết tinh thu được (như NaCl, Na2SO4) có thể tái sử dụng hoặc bán lại, tạo thêm nguồn thu phụ trợ.
  • Hiệu suất xử lý vượt trội: Khi kết hợp RO và ED, hệ thống ZLD có thể đạt hiệu suất thu hồi nước lên tới 98%, đồng thời tối ưu chi phí vốn (CAPEX) và chi phí vận hành (OPEX).
Lợi ích của giải pháp Zero Liquid Discharge (ZLD)
Giải pháp Zero Liquid Discharge (ZLD) mang lại lợi ích đa chiều về môi trường và tiết kiệm chi phí vận hành

3. Các công nghệ sử dụng trong hệ thống Zero Liquid Discharge

Hệ thống Zero Liquid Discharge (ZLD – xả thải không chất lỏng) được vận hành nhờ sự kết hợp giữa công nghệ màng, điện phân và cô đặc nhiệt. Mỗi công nghệ đảm nhiệm một giai đoạn khác nhau – từ tách muối, cô đặc nước thải đến kết tinh và thu hồi chất rắn – tùy theo đặc tính nước thải và mục tiêu thu hồi nước. Cụ thể gồm thẩm thấu ngược (Reverse Osmosis), điện phân (Electrodialysis / Electrodialysis Reversal), thẩm thấu xuôi (Forward Osmosis), chưng cất màng (Membrane Distillation), cô đặc bằng nén hơi cơ học (Mechanical Vapor Compression).

Công nghệ Thẩm thấu ngược (RO) Điện phân (ED/EDR) Thẩm thấu xuôi (FO) Chưng cất màng (MD) Cô đặc bằng nén hơi cơ học (MVC)
Ưu điểm Hiệu quả tách muối cao; tiêu thụ năng lượng thấp; cấu trúc mô-đun dễ mở rộng. Xử lý tốt nước mặn cao (>100.000 mg/L); hạn chế bám cáu cặn; dễ tích hợp với năng lượng tái tạo. Xử lý được dung dịch muối rất cao (>200.000 ppm); ít bám cáu cặn; sử dụng nhiệt độ thấp. Xử lý dung dịch muối rất cao (>200.000 ppm); tận dụng nhiệt thải (50–80°C); ít bám cáu cặn. Hiệu quả năng lượng cao; xử lý dung dịch nồng độ cực cao (>200.000 ppm); bền, ổn định.
Hạn chế Giới hạn ở độ mặn ~75.000 mg/L; dễ bám cáu cặn, giảm hiệu suất khi nồng độ muối cao. Không xử lý được chất không ion hóa; tiêu hao năng lượng cao; chỉ dùng dòng điện 1 chiều. Lưu lượng thẩm thấu giảm ở độ mặn cao; dòng chất tan ngược (có thể nhiễm NH3). Lưu lượng thấp; nguy cơ ướt màng; yêu cầu ngưng tụ và tái tuần hoàn phức tạp. Chi phí đầu tư và vận hành lớn; yêu cầu vật liệu chống ăn mòn, kiểm soát cáu cặn nghiêm ngặt.
Mức tiêu thụ năng lượng (kWh/m3) 2–6 (nước biển); 1,5–2,5 (nước lợ) 7–15 21 22–67 20–29
Vai trò trong hệ thống ZLD Giai đoạn đầu – thu hồi 80–90% nước tinh khiết, giảm tải cho bước cô đặc. Kết hợp sau RO để tăng độ cô đặc dung dịch, giảm tải cho giai đoạn bay hơi. Giai đoạn trung gian – nối tiếp sau RO, tăng cô đặc mà chưa cần gia nhiệt. Trung gian trước kết tinh – dùng khi tận dụng được nguồn nhiệt thải công nghiệp. Giai đoạn cuối – cô đặc và kết tinh, thu hồi hoàn toàn nước và muối rắn.

4. Quy trình hoạt động của hệ thống Zero Liquid Discharge

Hệ thống Zero Liquid Discharge (ZLD) được thiết kế với mục tiêu thu hồi tối đa lượng nước và không xả chất thải lỏng ra môi trường. Quy trình này là sự kết hợp của nhiều giai đoạn – từ tiền xử lý, cô đặc bằng màng cho đến xử lý nhiệt. 

Quy trình hoạt động của ZLD thường bao gồm ba giai đoạn chính:

4.1. Tiền xử lý

Đây là bước đầu tiên nhằm loại bỏ hoặc giảm thiểu các tạp chất ảnh hưởng đến hiệu quả của các công nghệ màng và bay hơi.

Các quá trình tiền xử lý thường gồm lọc cặn, keo tụ – tạo bông và xử lý hóa học để giảm TSS (Tổng chất rắn lơ lửng), COD (Nhu cầu oxy hóa học) và độ đục của nước thải. Khi các chỉ tiêu này đạt mức an toàn, nước được chuyển sang giai đoạn cô đặc.

4.2. Cô đặc

Sau tiền xử lý, nước thải được đưa qua các công nghệ màng như thẩm thấu ngược (RO), điện phân (ED) hoặc tổ hợp RO + ED để tách muối hòa tan và thu hồi phần lớn nước sạch.

Giai đoạn này giúp tăng tổng lượng chất rắn hòa tan (TDS) trong dòng nước thải, đồng thời thu hồi đến hơn 98% lượng nước tinh khiết. Nhờ đó, thể tích nước phải xử lý ở giai đoạn nhiệt sau cùng được giảm đáng kể, tiết kiệm năng lượng và chi phí vận hành.

4.3. Xử lý nhiệt

Đây là giai đoạn cuối cùng trong chuỗi xử lý ZLD, thường bao gồm thiết bị bay hơi (Evaporator) và thiết bị kết tinh (Crystallizer).

Tại đây, phần nước còn lại được cô đặc đến khi muối và các khoáng chất kết tinh thành dạng rắn như NaCl, Na2SO4… Nước bay hơi được ngưng tụ lại để tái sử dụng làm nước sạch, trong khi các tinh thể muối có thể tái chế hoặc bán cho các ngành công nghiệp khác. Phần chất rắn không thể tái sử dụng sẽ được chôn lấp an toàn tại bãi thải kiểm soát.

Quy trình hoạt động của hệ thống Zero Liquid Discharge
Quy trình hoạt động gồm 3 bước của hệ thống Zero Liquid Discharge

5. Các câu hỏi thường gặp về Zero Liquid Discharge (ZLD)

ZLD phù hợp với các ngành công nghiệp nào?

Hệ thống ZLD đặc biệt phù hợp cho các ngành phát sinh lượng nước thải có nồng độ muối, hóa chất hoặc kim loại cao như điện, dệt nhuộm, hóa chất, thực phẩm, và sản xuất linh kiện điện tử.

Các công nghệ ZLD phổ biến là gì?

Các hệ thống ZLD thường kết hợp các công nghệ màng như RO, ED/EDR, FO với các công nghệ nhiệt như MD và MVC để cô đặc và thu hồi nước tối đa.

Những khó khăn khi ứng dụng giải pháp ZLD là gì?

Thách thức lớn nhất của giải pháp không xả thải chất lỏng ZLD là chi phí đầu tư và năng lượng cao, cùng yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt trong kiểm soát cặn, ăn mòn và quản lý muối kết tinh.

Như vậy, Zero Liquid Discharge (ZLD) là hướng đi tất yếu cho các doanh nghiệp hướng đến phát triển bền vững. Bằng cách tái sử dụng nước thải và thu hồi tài nguyên, ZLD không chỉ giúp giảm chi phí vận hành, mà còn khẳng định cam kết bảo vệ môi trường trong dài hạn. Quý khách hãy liên hệ ngay với ATS Water Technology để được tư vấn cụ thể hơn nhé!

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ NƯỚC ATS