XỬ LÝ NƯỚC THẢI THÁP GIẢI NHIỆT (COOLING TOWER BLOWDOWN)

XỬ LÝ NƯỚC THẢI THÁP GIẢI NHIỆT
(TREATMENT OF COOLING TOWER BLOWDOWN)

Xuất xứ Công nghệ: 3E Memtech - Singapore

Công ty Môi Trường Hành Trình Xanh hân hạnh là nhà nhập khẩu và phân phối chính thức Công Nghệ Xử Lý Nước Thải Tháp Giải Nhiệt tại Việt Nam. Chúng tôi cam kết cung cấp sản phẩm và dịch vụ tốt nhất tới Quý Khách hàng.

1. Cooling Tower Blowdown / Giải pháp xử lý nước xả đáy cho Tháp Giải Nhiệt 

Cooling towers are widely used in industrial processes to eject heat. As cooling tower water is cycled and evaporated, total dissolved solids (TDS) and scaling ions concentrate. This accumulation results in the need to periodically ‘blow down’ the cooling tower water and replace it with freshwater. This cooling tower blowdown (CTB) wastewater may require treatment. / Tháp giải nhiệt được sử dụng rộng rãi trong các quy trình công nghiệp để thải nhiệt. Khi nước trong tháp giải nhiệt được luân chuyển và bay hơi, tổng chất rắn hòa tan (TDS) và các ion cặn sẽ tập trung lại. Sự tích tụ này dẫn đến nhu cầu định kỳ 'xả' nước trong tháp giải nhiệt và thay thế bằng nước ngọt. Nước thải xả đáy tháp giải nhiệt này có thể cần được xử lý.

The make-up water Cooling tower blowdown water treatment presents several challenges due to the high salt concentrations and chemicals added in the cooling tower. Any water source has various levels of dissolved and suspended solids. Because the evaporative loss is water containing little to no solids, the water remaining in the cooling tower becomes concentrated. New  water needs to be added to maintain the balance. However by equalizing the mass balance of water in the system, the amounts of dissolved solids will increase. / Việc xử lý nước xả đáy của tháp giải nhiệt bằng nước bổ sung gặp một số thách thức do nồng độ muối cao và các hóa chất được thêm vào trong tháp giải nhiệt. Bất kỳ nguồn nước nào cũng có hàm lượng chất rắn hòa tan và lơ lửng khác nhau. Bởi vì tổn thất bay hơi là nước chứa ít hoặc không có chất rắn nên nước còn lại trong tháp giải nhiệt sẽ trở nên cô đặc. Cần thêm nước mới để duy trì sự cân bằng. Tuy nhiên, bằng cách cân bằng cân bằng khối lượng nước trong hệ thống, lượng chất rắn hòa tan sẽ tăng lên.

This can result in many problems in the cooling tower such as corrosion, scaling, fouling and microbiological growth. All these problems have an effect on performance and maintenance. In order to protect the efficiency and life expectancy of components, part of the concentrated water needs to be discharged. The purged water is called blow-down or bleed-off. / Điều này có thể dẫn đến nhiều vấn đề trong tháp giải nhiệt như ăn mòn, đóng cặn, bám bẩn và phát triển vi sinh vật. Tất cả những vấn đề này đều ảnh hưởng đến hiệu suất và bảo trì. Để bảo vệ hiệu quả và tuổi thọ của các bộ phận, một phần nước tập trung cần được thải ra. Nước đã được tẩy sạch được gọi là xả nước hoặc xả nước.

Blowdown water properties depend on pretreatment for makeup water and on number of cycles of concentration. Besides minerals (high TSS, TDS, Hardness and Alkalinity parameters), the water might also contain algae, bacteria (eg. Legionella), or pathogens. There are often chemical additives put in the water to impede scaling, reduce pH, inhibit corrosion, and kill biological contaminants (biocides). / Đặc tính của nước xả phụ thuộc vào tiền xử lý nước bổ sung và số chu kỳ cô đặc. Ngoài các khoáng chất (các thông số TSS, TDS, Độ cứng và Độ kiềm cao), nước còn có thể chứa tảo, vi khuẩn (ví dụ: Legionella) hoặc mầm bệnh. Thường có các chất phụ gia hóa học được đưa vào nước để cản trở sự đóng cặn, giảm độ pH, ức chế ăn mòn và tiêu diệt các chất gây ô nhiễm sinh học (chất diệt khuẩn).

2. Cooling Tower Blowdown Water Recycling with NF Membrane / Xử Lý Nước Thải Tháp Giải Nhiệt Bằng Màng NF

3E Memtech specializes in advanced hollow fiber membrane separation materials and water purification solutions, delivering stable, reliable, energy-efficient, and durable performance. Its innovative hollow fiber nanofiltration (NF) membrane represents a major breakthrough—being the world’s first ultra-low-energy membrane achieving full molecular weight range separation with customizable salt rejection, high-temperature operation capability, and exceptional oxidation/solvent/acid/alkali/fouling resistance.This unique combination effectively addresses limitations of conventional membrane technologies. / 3E Memtech chuyên về vật liệu màng phân tách sợi rỗng tiên tiến và các giải pháp xử lý nước, mang lại hiệu suất ổn định, tin cậy, tiết kiệm năng lượng và có độ bền cao. Công nghệ màng nanofiltration (NF) sợi rỗng của công ty là một bước đột phá lớn trong ngành màng lọc. Đây là màng NF siêu tiết kiệm năng lượng đầu tiên trên thế giới, có khả năng phân tách trên toàn dải phân tử (molecular weight range) với các đặc điểm nổi bật:

• Khả năng loại bỏ muối (salt rejection) có thể tùy chỉnh theo yêu cầu.
• Hoạt động được ở nhiệt độ cao.
• Khả năng chống oxy hóa vượt trội.
• Chịu được dung môi hữu cơ.
• Chịu được môi trường axit và kiềm.
• Khả năng chống bám bẩn (fouling resistance) rất tốt.
• Sự kết hợp độc đáo này giúp khắc phục hiệu quả những hạn chế của các công nghệ màng truyền thống.

3E Memtech Triển Khai Thành Công Giải Pháp Tái Sử Dụng Nước Xả Đáy Tháp Giải Nhiệt

3E Memtech has successfully demonstrated the feasibility of recycling cooling tower blowdown water on-site at Changi Airport Terminal 4 and Nanyang Technological University (NTU). This initiative, powered by the 3E-NF60 nanofiltration (NF) membrane, showcases significant water savings, operational cost reduction, and environmental benefits. / 3E Memtech đã chứng minh thành công tính khả thi của việc tái sử dụng nước xả đáy tháp giải nhiệt tại Nhà ga số 4 – Sân bay Changi và Đại học Công nghệ Nanyang (NTU), Singapore. Dự án sử dụng công nghệ màng Nanofiltration 3E-NF60, mang lại hiệu quả đáng kể về tiết kiệm nước, giảm chi phí vận hành và bảo vệ môi trường.

Pilot Stage Performance: Water Quality Improvement / Hiệu quả xử lý trong giai đoạn thử nghiệm
During the pilot phase, water quality parameters were closely monitored, and the 3E-NF60 membrane exhibited exceptional purification capabilities: / Trong quá trình vận hành thử nghiệm, các chỉ tiêu chất lượng nước được theo dõi chặt chẽ và màng 3E-NF60 đã thể hiện khả năng xử lý vượt trội:

• Turbidity removal: Over 98%, ensuring crystal-clear water quality. / Loại bỏ độ đục: trên 98%, tạo ra nguồn nước trong và ổn định.
• Hardness reduction: Between 40-50%, minimizing scaling and corrosion risks in cooling systems. / Giảm độ cứng: từ 40–50%, giúp hạn chế đóng cặn và ăn mòn trong hệ thống giải nhiệt.
• CODcr retention: Exceeding 50%, significantly reducing organic pollutants. / Loại bỏ CODCr: trên 50%, giảm đáng kể hàm lượng chất hữu cơ trong nước.

Cost-Effective Operations / Chi phí vận hành thấp
The system was evaluated for five days (January 20-24, 2025) under the following conditions: / Hệ thống được đánh giá trong 5 ngày (từ ngày 20–24/01/2025) với các điều kiện vận hành:

• Operating pressure: 3 bar / Áp suất vận hành: 3 bar
• Daily runtime: ~8 hours / Thời gian hoạt động: khoảng 8 giờ/ngày
• Permeate production: 12.0 m³/day (excluding backwash, only air scouring) / Lưu lượng nước thu hồi (Permeate): 12,0 m³/ngày (không bao gồm quá trình rửa ngược, chỉ sử dụng sục khí)
• Total power consumption: 13.92 kWh / Tổng điện năng tiêu thụ: 13,92 kWh

The electricity cost per cubic meter of recycled water was calculated as 2,320 VND/m3, while the estimated chemical cost was 82 VND/m³, bringing the total cost to 2,402 vnd/m³. / Chi phí điện năng cho mỗi mét khối nước tái sử dụng: 2,402 vnd/m³. Chi phí hóa chất ước tính: 82 VND/m³. Tổng chi phí sản xuất nước tái sử dụng: khoảng 2,402 vnd/m³

Significant Cost Savings and Sustainability / Tiết kiệm chi phí đáng kể và tính bền vững
Compared to Singapore’s current municipal water price of 2,402 vnd/m³, the 3E-NF60 NF process operates at just 10% of the cost. This makes it a highly economical and sustainable alternative, converting low-quality cooling tower blowdown into a stable and reusable water source. / So với giá nước cấp đô thị hiện tại tại Singapore là 2,402 vnd/m³, công nghệ 3E-NF60 chỉ tiêu tốn khoảng 10% chi phí, mang lại hiệu quả kinh tế rất cao. Giải pháp này giúp biến dòng nước xả đáy tháp giải nhiệt có chất lượng thấp thành nguồn nước ổn định có thể tái sử dụng, góp phần:

• Giảm nhu cầu sử dụng nước cấp mới.
• Giảm lượng nước thải xả ra môi trường.
• Giảm chi phí vận hành.
• Hỗ trợ các mục tiêu phát triển bền vững.

The recycled water meets Singapore’s strict water quality standards (SS <5 mg/L, COD <30 mg/L), ensuring regulatory compliance while enabling industries to achieve substantial water savings and cost reductions. / Nước sau xử lý đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của Singapore: SS (Chất rắn lơ lửng): < 5 mg/L, COD: < 30 mg/L, Đảm bảo tuân thủ quy định môi trường đồng thời mang lại hiệu quả tiết kiệm nước đáng kể.

Ideal Solution for Water-Intensive Industries / Giải pháp lý tưởng cho các ngành công nghiệp tiêu thụ nhiều nước
The 3E-NF60 NF membrane technology is particularly well-suited for water-intensive sectors such as electronics and chemical manufacturing, where efficient water recycling is essential. / Công nghệ màng 3E-NF60 đặc biệt phù hợp với các ngành công nghiệp có nhu cầu sử dụng nước lớn như: Sản xuất điện tử, Công nghiệp hóa chất, Trung tâm dữ liệu (Data Center), Nhà máy sản xuất sử dụng hệ thống giải nhiệt tuần hoàn, Các khu công nghiệp có yêu cầu tái sử dụng nước.

This breakthrough in cooling tower blowdown water recycling underscores 3E Memtech’s commitment to advancing sustainable water management solutions for industrial applications./ Thành công của dự án tái sử dụng nước xả đáy tháp giải nhiệt một lần nữa khẳng định cam kết của 3E Memtech trong việc phát triển các giải pháp quản lý nước bền vững, hiệu quả và tiết kiệm chi phí cho các ứng dụng công nghiệp hiện đại.

3. Blowdown treatment and reuse / Xử lý nước xả đáy tháp giải nhiệt và tái sử dụng

A large quantity of blowdown water is generated when operating cooling towers. Management of this blowdown is one of the key components in plant operation. / Một lượng lớn nước xả đáy được tạo ra khi vận hành tháp giải nhiệt. Quản lý việc xả đáy này là một trong những thành phần quan trọng trong hoạt động của nhà máy.

Cooling tower blowdown requires water reuse in order to improve water usage and optimize brine management / Việc xả đáy tháp giải nhiệt đòi hỏi phải tái sử dụng nước để cải thiện việc sử dụng nước và tối ưu hóa việc quản lý nước muối
• Treatment process generates highly concentrated reject streams, which requires proper handling / Quá trình xử lý tạo ra dòng thải có nồng độ cao, đòi hỏi phải xử lý thích hợp
• Increasingly strict regulations require water treatment of the highly concentrated reject stream prior to its discharge, to meet, to reduce the environmental impact / Các quy định ngày càng nghiêm ngặt yêu cầu xử lý nước thải có nồng độ cao trước khi thải ra nhằm đáp ứng và giảm tác động đến môi trường.
• In some instances, regulation may require water treatment of up to ZLD levels / Trong một số trường hợp, quy định có thể yêu cầu xử lý nước lên tới mức ZLD.

Water Chemistry Challenges / Những thách thức về nguồn nước xả tháp giải nhiệt cần xử lý:

• High Silica concentration / Nồng độ silic cao.
• High hardness levels / Mức độ cứng cao.
• High TSS & organic residue levels / TSS cao và hàm lượng dư lượng hữu cơ cao.

Typical options for blowdown management include: / Các lựa chọn điển hình để quản lý xả đáy bao gồm:

• Discharge to surface waters - Not possible for recirculating cooling because of water quality. / Xả vào nguồn nước mặt như: sông, hồ... - Không thể làm mát tuần hoàn vì chất lượng nước.
• Discharge to wastewater treatment plants - May require pre-treatment. / Xả vào nhà máy xử lý nước thải - Có thể cần xử lý trước.
• Treatment and reuse - Water reuse options vary depending on the nature of water uses along with a broad range of other considerations, including water reuse laws and water availability. / Xử lý và tái sử dụng - Các phương án tái sử dụng nước khác nhau tùy thuộc vào tính chất sử dụng nước cùng với nhiều cân nhắc khác, bao gồm luật tái sử dụng nước và nguồn nước sẵn có.
• Zero liquid discharge (ZLD) - This alternative involves extensive treatment of blowdown to facilitate its reuse combined with volume reduction to minimize or eliminate the need for liquid discharge. / Xả chất lỏng bằng 0 (ZLD) - Giải pháp thay thế này bao gồm việc xử lý rộng rãi quá trình xả đáy để tạo điều kiện tái sử dụng kết hợp với việc giảm thể tích để giảm thiểu hoặc loại bỏ nhu cầu xả chất lỏng.

Cooling tower blowdown is a difficult stream to treat. A combination of technologies is required to get a stable operation. One of the most efficient used techniques is reverse osmosis. Reverse Osmosis membranes are used to separate dissolved ions and produce a high quality permeate. Required pre-treatment includes filtration, softening, pH adjustment, and/or ion exchange.  / Sự cố xả tháp giải nhiệt là một dòng khó xử lý. Cần có sự kết hợp của các công nghệ để có được hoạt động ổn định. Một trong những kỹ thuật được sử dụng hiệu quả nhất là thẩm thấu ngược. Màng thẩm thấu ngược được sử dụng để tách các ion hòa tan và tạo ra chất thấm chất lượng cao. Quá trình xử lý trước bắt buộc bao gồm lọc, làm mềm, điều chỉnh độ pH và/hoặc trao đổi ion.

Efficient waste management and disposal is the cornerstone of sustainable development. With increasingly stringent regulations on sea, river, and deep well injection, the implementation of advanced water treatments is critical. Treatment  of cooling tower effluents usually requires the use of several technologies to meet the required discharge level - up to ZLD. These can inclue filtration to membrane treatment, followed by thermal technologies such as evaporators and crystallizers. / Quản lý và xử lý chất thải hiệu quả là nền tảng của sự phát triển bền vững. Với các quy định ngày càng nghiêm ngặt về biển, sông và giếng sâu, việc thực hiện các phương pháp xử lý nước tiên tiến là rất quan trọng. Xử lý nước thải từ tháp giải nhiệt thường yêu cầu sử dụng một số công nghệ để đáp ứng mức xả yêu cầu - lên đến ZLD. Chúng có thể bao gồm lọc đến xử lý màng, tiếp theo là các công nghệ nhiệt như thiết bị bay hơi và kết tinh.

The Benefits of blowdown water treatment include: / Lợi ích của việc xử lý nước xả đáy bao gồm:

• Reduced OPEX - Minimizes brine disposal flow rate, leading to a reduction in brine management cost. / Giảm OPEX - Giảm thiểu lưu lượng xử lý nước muối, dẫn đến giảm chi phí quản lý nước muối
• Staged solution - Fully adaptable to the client’s required recovery rates. / Giải pháp theo giai đoạn - Hoàn toàn thích ứng với lưu lượng tái sử dụng được yêu cầu của khách hàng
• Efficient - Extracts the maximum possible economic value from the effluent - recovers valuable components from effluent wastewater for reuse onsite. / Hiệu quả - Khai thác giá trị kinh tế tối đa có thể từ nước thải - thu hồi các thành phần có giá trị từ nước thải để tái sử dụng tại chỗ.
• Flexible - End-to-end solutions that are fully customizable to a variety of water sources and customer requirements. / Linh hoạt - Giải pháp toàn diện có thể tùy chỉnh hoàn toàn cho nhiều nguồn nước và yêu cầu của khách hàng.
• Reliable - Solid and robust solutions that allow focus on the main production business. / Đáng tin cậy - Các giải pháp vững chắc và mạnh mẽ cho phép tập trung vào hoạt động kinh doanh sản xuất chính, không phải lo tới hệ thống xử lý nước.

• Reduced Energy Use: Controlling and mitigating particulate fouling improves efficiency in heat exchange and results in improved overall system efficiency. / Giảm sử dụng năng lượng: Việc kiểm soát và giảm thiểu sự tắc nghẽn dạng hạt giúp cải thiện hiệu suất trao đổi nhiệt và mang lại hiệu quả tổng thể của hệ thống được cải thiện.
• Improved Chemical Performance: Less reliance on chemicals to mitigate particulate buildup results in a reduction of chemical and mechanical cleaning costs, maximizing chemical program effectiveness. / Cải thiện hiệu suất hóa học: Ít phụ thuộc vào hóa chất hơn để giảm thiểu sự tích tụ hạt dẫn đến giảm chi phí làm sạch bằng hóa chất và cơ học, tối đa hóa hiệu quả của chương trình hóa học.
• Lower Maintenance Costs: Protecting expensive cooling tower assets will decrease the need for chiller maintenance and repairs or the need for replacement altogether. Advanced water filtration is more efficient compared to traditional methods of cleaning a cooling tower (i.e. draining the tower and shoveling sediment from the sump which has significant costs in downtime, labor, lost water and chemicals). / Chi phí bảo trì thấp hơn: Bảo vệ tài sản tháp giải nhiệt đắt tiền sẽ làm giảm nhu cầu bảo trì và sửa chữa máy làm lạnh hoặc nhu cầu thay thế hoàn toàn. Lọc nước tiên tiến hiệu quả hơn so với các phương pháp làm sạch tháp giải nhiệt truyền thống (tức là xả nước cho tháp và xúc cặn từ bể chứa, gây ra chi phí đáng kể về thời gian ngừng hoạt động, nhân công, thất thoát nước và hóa chất).
• Less Downtime and Improved Productivity: More effective prevention, reduction, and mitigation will minimize costly downtime and reduce the overall cost of operation. / Giảm thời gian ngừng hoạt động và cải thiện năng suất: Việc phòng ngừa, giảm thiểu và giảm thiểu hiệu quả hơn sẽ giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động tốn kém và giảm tổng chi phí vận hành.
• lower fouling and corrosion / giảm ô nhiễm và ăn mòn.
• reduction of chemicals used. / giảm lượng hóa chất sử dụng.
• more stable water quality. / chất lượng nước ổn định hơn.
• Overall water efficiency increases and almost 100% of blow down water can be reused. / Hiệu suất sử dụng nước tổng thể tăng lên và gần như 100% nước xả đáy có thể được tái sử dụng.

Getech provides sustainable and complete solutions for blowdown water treatment and reuse considering a wide range of technologies and strategies. With worldwide growing water demand and water scarcity, our solutions are suitable for reducing cooling tower operational costs and water footprint. / Getech cung cấp các giải pháp bền vững và hoàn chỉnh để xử lý và tái sử dụng nước xả đáy bằng nhiều công nghệ và chiến lược. Với nhu cầu nước ngày càng tăng trên toàn thế giới và tình trạng khan hiếm nước, các giải pháp của chúng tôi phù hợp để giảm chi phí vận hành tháp giải nhiệt và lượng nước tiêu thụ.

Getech can provide you all water treatment equipment, including chemicals. Chemicals will condition the water and protect cooling tower equipment (pumps, piping, …). / Getech có thể cung cấp cho bạn tất cả các thiết bị xử lý nước, bao gồm cả hóa chất. Hóa chất sẽ điều hòa nước và bảo vệ thiết bị tháp giải nhiệt (máy bơm, đường ống,…).

Getech can advise you on treatments required on the make-up water, by providing calculations on mass balance in the cooling tower. / Getech có thể tư vấn cho bạn về các phương pháp xử lý cần thiết đối với nước bổ sung bằng cách cung cấp các tính toán về cân bằng khối lượng trong tháp giải nhiệt.

Our advantages / Lợi ích chung

• Engineered and custom designed solutions for unique cooling tower blowdown water treatment systems and specific equipment needs. / Các giải pháp được thiết kế và thiết kế tùy chỉnh cho các hệ thống xử lý nước xả đáy của tháp giải nhiệt độc đáo và các nhu cầu thiết bị cụ thể.
• Turn-key solutions including design, engineering, manufacturing, automation, installation, maintenance and training. / Giải pháp chìa khóa trao tay bao gồm thiết kế, kỹ thuật, sản xuất, tự động hóa, lắp đặt, bảo trì và đào tạo.
• State-of-art technologies for effective water and wastewater treatment, recycling, reuse, and disposal. / Các công nghệ tiên tiến để xử lý, tái chế, tái sử dụng và xử lý nước và nước thải hiệu quả.
• Best on-line assistance and on-site service and support. / Hỗ trợ online tốt nhất và dịch vụ và hỗ trợ tại chỗ.