Công nghệ Nhà máy Nhiệt điện Vĩnh Tân 4 được thiết kế, vận hành theo công nghệ nhiệt điện đốt than phun, ngưng hơi truyền thống, nhưng với thông số hơi siêu tới hạn có nhiệt độ khoảng 593oC, áp suất 242 bara. Lò hơi được thiết kế đốt than trộn (bitum và sub-bitum), ứng dụng công nghệ tiên tiến, sử dụng công nghệ vòi đốt than Low-NOx để giảm thiểu phát thải NOx. 

Lưu lượng than tiêu thụ khi 2 tổ máy vận hành đầy tải là 520 tấn/giờ, tương đương khoảng 12.480 tấn/ngày, hàm lượng tro xỉ thấp (trung bình chiếm khoảng 6%), do đó lượng tro xỉ phát sinh trong ngày tối đa chỉ xấp xỉ 1.000 tấn/ngày khi 2 tổ máy vận hành đầy tải. Tro xỉ phát sinh sau khi được thu gom chứa tại các silo sẽ được vận chuyển bằng xe chuyên dụng đến bải xỉ để lưu trữ theo đúng quy trình xử lý tro xỉ đã được tỉnh Bình Thuận phê duyệt, đảm bảo các quy định về môi trường.

Đây là dự án áp dụng công nghệ tiên tiến nhất hiện nay, sử dụng thiết bị của các nước công nghiệp phát triển như: Nhật Bản, Hàn Quốc, G7,... Nhà máy Nhiệt điện Vĩnh Tân 4 sử dụng than nhập khẩu có hàm lượng tro xỉ thấp (chỉ chiếm khoảng 6-9% lượng than tiêu thụ) và được trang bị hệ thống xử lý khói thải với công nghệ hiện đại, có hiệu quả cao như: Hệ thống lọc bụi tĩnh điện ESP, hệ thống khử lưu huỳnh SOx bằng nước biển (SWFGD), công nghệ vòi đốt than Low-NOx để giảm thiểu phát thải Nox (low Nox burner). Đặc biệt, theo quy trình vận hành, hệ thống ESP được tự động đưa vào ngay từ khi phát lệnh khởi động để đảm bảo không có hiện tượng cột khói đen trên ống khói trong quá trình khởi động lò hơi. 

Nhà máy được trang bị đầy đủ các hệ thống thiết bị bảo vệ môi trường đáp ứng yêu cầu của báo cáo ĐTM và quy chuẩn môi trường Việt Nam quy định; bao gồm hệ thống xử lý khí thải, nước thải và hệ thống thu gom, xử lý tro xỉ, chất thải rắn. Các hệ thống xử lý bụi, khí thải và nước thải hoạt động ổn định, thông số đầu ra ở mức rất thấp so với quy chuẩn quy định, các thông số phát thải được quan trắc tự động liên tục và truyền về Sở Tài nguyên & Môi trường tỉnh Bình Thuận theo dõi, giám sát 24/24h.

Thêm vào đó, thực hiện chỉ đạo của tỉnh và Bộ Tài Nguyên Môi Trường, Nhà máy đã lắp đặt hệ thống quan trắc khí thải, nước thải tự động, liên tục trước khi thải ra môi trường và truyền dữ liệu trực tiếp về Sở Tài nguyên & Môi trường tỉnh Bình Thuận để giám sát. 

Vấn đề xử lý chất thải cũng được giám sát chặt chẽ nhằm đảm bảo các tiêu chuẩn đầu ra. Cụ thể, các hệ thống: xử lý nước thải, sinh hoạt, nước thải nhiễm dầu, nhiễm than, nhiễm hóa chất và hệ thống thu gom, xử lý tro xỉ, chất thải rắn đã được lắp đặt và thường xuyên theo dõi sát sao. 

Hệ thống xử lý nước thải được thiết kế thu gom xử lý từ các nguồn phát sinh nước thải nhiễm dầu, nước thải sinh hoạt được xử lý ban đầu qua hệ thống xử lý riêng biệt, sau đó được đưa về hệ thống xử lý nước thải trung tâm thu gom từ các nguồn phát sinh nước thải nhiễm hoá chất cùng các loại nước thải khác phát sinh trong quá trình sản xuất để tiếp tục xử lý đáp ứng theo quy chuẩn Việt Nam về môi trường. 

Theo báo cáo kết quả quan trắc chất lượng không khí cho thấy nồng độ bụi và tiếng ồn tại các khu vực lân cận nhà máy đều nằm trong ngưỡng cho phép theo quy định hiện hành của pháp luật.