Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt trên thị trường hiện nay

Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt, là vấn đề mà nhiều nhà hoạch định chính sách luôn trăn trở trong nhiều năm  gần đây. Vậy làm thế nào để xử lý nước thải sinh hoạt một cách hiệu quả, và tiết kiệm chi phí nhất?

Để hiểu thêm vấn đề này, TCS Môi Trường mời bạn đọc thêm bài viết này nhé.

Xe thêm: Nước thải sinh hoạt là gì tại bài viết này nhé

I.Làm thế nào để để lựa chọn phương pháp xử lý nước thải

– Căn cứ vào thành phần và tính chất có trong lượng nước thải.

– Căn cứ vào lưu lượng và chế độ xả thải nước thải sinh hoạt của khu vực

– Căn cứ vào mức độ cần thiết của việc xử lý nước thải sinh hoạt

– Căn cứ vào đặc điểm của nguồn tiếp nhận nước thải. sinh hoạt

– Căn cứ vào điều kiện vị trí địa lý và tính chất thổ nhưỡng và khí hậu của địa điểm dự kiến xây dựng nhà máy xử lý nước thải.

– Căn cứ vào điều kiện vận hành và quản lý hệ thống xử lý nước thải

– Căn cứ vào điều kiện cơ sở hạ tầng của đơn vị xử lý nước thải

II.Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt hiện nay.

1/ Phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt bằng lý học:

Ngoài ra, căn cứ vào nồng độ , tính chất lý hóa và kích thước nước thải và mức độ làm sạch như thế nào để chọn ra phương pháp xử lý tốt nhất.

1.1/ Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp sử dụng song chắn rác:

Trong thành phần nước thái sinh hoạt, luôn chứa nhiều chất không tan ở dạng lơ lững.Do đó, cần phải tách những hợp chất này ra khỏi nước thải bằng phương pháp lọc qua song chắc rác hoặc lưới chắn rác.

Căn cứ vào tình hình quan sát trong nước thải có những chất thải trôi lỡ lững như thế nào, để chúng ta thiết kế lưới chắn rác có diện tích lưới phù hợp để ngăn rác.

Phương pháp này áp dụng khi nước thải đi qua song chắc rác, trước khi đi vào hệ thống xử lý. Nhiệm vụ của song chắc rác đó là ngăn cản những loại rác có kích thước lớn như như giẻ, rác, vỏ đồ hộp, rác cây, bao nilon…Mục đích của này là ngăn cản những loại rác có kích thước lớn, sẽ hạn chế được những tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn nước thải.

Trong nhiều phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt, thì phương pháp đầu tiên phải sử dụng đó là sử dụng song chắn rác. Bởi vì nhờ tác dụng của chắn rác, nên hệ thống xử lý nước thải sẽ thuận lợi hơn.

Xử lý nước thải bằng song chắn rác
Xử lý nước thải bằng song chắn rác

Đặc điểm song chắn rác như sau:

Song chắn rác được thiết kế theo kích thước khe hở, trung bình và mịn, loại thô. Song chắn rác mịn có khoảng cách giữa các thanh là 10 – 25 mm. Đối với Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100 mm.

Song chắn rác được thiết kế 2 loại, đó là di động và cố đinh. Đối với loại cố định thì nguyên liệu để làm song chắn rác là những kim loại khó bị ăn mòn vì cố định thì không thể tháo gỡ.

Tuy nhiên phần lớn nhiều doanh nghiệp vẫn thích sử dụng song chắn rác di động hơn, vì có thể thay thế nếu song chắn rác hư hỏng.

1.2/ Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp lắng cát:

Bể lắng cát có tác dụng tách các tạp chất vô cơ không tan có kích thước giao động từ 0,2mm đến 2mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo cho hệ thống bơm không bị cát, sỏi bào mòn, tránh tránh tắc đường ống dẫn và tránh ảnh hưởng đến các công đoạn xử lý sau.Bể lắng cát chia thành 2 loại đó là bể lắng cát ngang và bể lắng cát đứng. 
Vận tốc dòng chảy trong bể lắng cát ngang không được vượt quá 0,3 m/s. Bởi vì vận tốc này cho phép hạt cát, hạt sỏ và các hạt vô cơ khác lắng xuống đáy, còn hầu hết những loại hạt hữu cơ khác không lắng và được xử lý ở các công trình tiếp theo.

Xử lý nước thải bằng lắng cát
Xử lý nước thải bằng lắng cát

1.3/ Xử lý nước thải sinh hoạt bằng tuyển nổi: 

Phương pháp này thường được sử dụng để tách các tạp chất ở dạng rắn hoặc lỏng phân tán không tan trong nước thải, tự lắng kém khỏi pha lỏng.

Trong một số trường hợp khác, thì quá trình này còn được dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động bề mặt. Trong quá trình xử lý nước thải, quá trình tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng, làm đặc bùn sinh học.

Ưu điểm cơ bản của phương pháp này là có thể khử hoàn toàn các hạt nhỏ, nhẹ, lắng chậm trong một thời gian ngắn.

Xử lý nước thải sinh hoạt bằng tuyển nổi
Xử lý nước thải sinh hoạt bằng tuyển nổi

2.Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp hóa – lý:

2.1. Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp trung hòa:

Trong nước thải sinh hoạt, có chứa hàm lượng axit vô cơ hoặc kiềm. Nên cần được trung hòa để đưa lượng PH trong nước thải về mức 6,5 – 8,5 trước khi nước thải sinh hoạt được đưa vào nguồn nhận hoặc công nghệ để xử lý

 Trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách:

 Trộn lẫn nước thải chứa hàm lượng axit và nước chứa hàm lượng thải kiềm.

 Bổ sung hóa học.

 Hấp thụ khí Axit bằng nước kiềm hoặc hấp thụ ammoniac bằng nước acid.

Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp trung hòa
Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp trung hòa

2.2. Xử lý nước thải sinh hoạt bằng keo tụ tạo bông:

Trong thành phần của nước thải sinh hoạt, các loại hạt thường tồn tại ở dạng keo mịn phân tán có kích thước thường từ 0,1 – 10 micromet. Các hạt này thường trôi lơ lửng, không nổi cũng không lắng nên tương đối khó tách loại.

Với kích thước rất nhỏ như thế, nên để tách chúng ta khỏi nước thải chỉ còn cách sử dụng xử lý nước thải sinh hoạt bằng keo tụ tạo bông. Mục đích của phương pháp này đó là áp dụng lực đẩy tĩnh điện của những hạt keo. Những hạt keo mang những điện tích được hòa thả vào nước thải, ngay lập tức chúng sẽ hút những hạt chất thải nhỏ có trong nước thải, tạo thành các loại hạt chất có khối lượng nặng hơn, nên sẽ dễ dàng lắng đọng xuống nước quá trình này được gọi là quá trình tạo bông.

Xử lý nước thải bằng keo tụ
Xử lý nước thải bằng keo tụ

3.Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp sinh học:

Phương pháp này được ứng dụng để xử lý các hợp chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải sinh hoạt, cũng như một số chất vô cơ như H2S, Sunfit, ammonia, Nito, Photpho…. trong nước thải

Các vi sinh vật ( VSV ) sử dụng hợp chất chất hữu cơ và một số khoáng chất để làm thức ăn, nên dựa trên hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải gây ô nhiễm. Tóm lại, phương pháp xử lý sinh học có thể phân thành 2 loại:

– Phương pháp kị khí: Phương pháp này sử dụng nhóm vi sinh vật kị khí, hoạt động trong điều kiện không có oxy.

– Phương pháp hiếu khí: Phương pháp này sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cần cung cấp oxy liên tục.

Quá trình phân hủy các chất hữu có cơ trong nước thải nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa. Trong quá trình thực hiện, các chất hữu cơ hòa tan,chất keo và chất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo 3 giai đoạn như sau:
 Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng đến bề mặt tế bào vi sinh vật ( VSV)
 Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật ( vsv) , sản sinh năng lượng và tổng hợp tế bào mới.

Tốc độ của quá trình oxy hóa sinh hóa phụ thuộc vào nồng độ chất hữu cơ, hàm lượng tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ thống xử lý. 

Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hoá đó là chế độ thủy động, , nhiệt độ, pH, hàm lượng oxy trong nước thải, dinh dưỡng và các yếu tố vi lượng.

Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp sinh học
Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp sinh học

3.1. Xử lý nước thải sinh hoạt bằng sinh học kỵ khí:

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ (CHC) trong điều kiện kỵ khí là do sự hoạt động của các vi sinh vật ( vsv) trong môi trường mà không cần sự có mặt của oxi không khí và sản phẩm cuối cùng tạo ra gồm CH4, CO2, N2, H2,… và trong đó khí CH4(metan) chiếm tới 65%. 

Ngoài ra quá trình này còn có thể gọi là quá trình lên men metan. Quá trình phân hủy kỵ khí có thể mô tả bằng phương trình sau:

(CHO)nNS → CO2 +H2O + CH4 + NH4 + H2 + H2S + tế bào vi sinh

Quá trình xử lý các chất hữu cơ bằng phương pháp kỵ khí trong điều kiện nhân tạo có thể được áp dụng để xử lý các loại cặn bã có trong chất thải công nghiệp có hàm lượng chất bẩn hữu cơ cao BOD 10-30(g/l).

Quá trình phân hủy kỵ khí chất bẩn là quá trình diễn ra hàng loạt các phản ứng sinh hóa phức tạp và có thể họp thành 4 giai đoạn, xảy ra đồng thời trong quá trình phân hủy các chất thải hữu cơ như sau:

Trong 3 giai đoạn đầu thì lượng COD trong nước thải hầu như không giảm, COD chủ yếu chỉ giảm trong giai đoạn metan hóa.

Trong xử lý kỵ khí cần lưu ý đến 2 yếu tố quan trọng:

Duy trì sinh khối vi khuẩn càng nhiều càng tốt

Tạo tiếp xúc đủ giữa nước thải với sinh khối vi sinh vật 

Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp sinh học kị khí
Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp sinh học kị khí
3.1.1 Các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí bao gồm:

hầm biogas , bể tự hoại, bể bùn kỵ khí dòng chảy ngược – uasb (upflow anaerobic blanket reactor)

3.2. Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp sinh học hiếu khí:

Để hiểu hơn, chúng ta cần hiểu xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp sinh học hiếu khí là gì?

Đây là quá trình sử dụng các vi sinh vật hiếu khí để phân hủy các chất hữu cơ tồn tại trong nước thải trong điều kiện được cung cấp oxy liên tục.

Quá trình phân hủy chất hữu cơ của VSV hiếu khí có thể mô tả bằng phản ứng sau:

(CHO)nNS + O2 → CO2 + H2O + NH4+ + H2S + Tế bào VSV + ∆H

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí gồm 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Oxi hóa toàn bộ chất hữu cơ tồn tại trong nước thải để đáp ứng nhu cầu năng lượng của tế bào.

CxHyOzN + (x+ +  + ) O2 → xCO2 + []H2O + NH3

Giai đoạn 2 (quá trình đồng hóa): Tổng hợp để xây dựng tế bào

CxHyOzN + NH3 + O2 → xCO2 + C5H7NO2

Giai đoạn 3 ( quá trình dị hóa): Hô hấp nội bào

C5H7NO2 + 5O2 → xCO2 + H2O

NH3 + O2 → O2 + HNO2 → HNO3

Khi không đủ cơ chất, quá trình chuyển hóa các chất của tế bào bắt đầu xảy ra bằng sự tự oxi hóa chất liệu tế bào.

Tất cả quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo. Tùy theo từng loại VSV khác nhau quá mà quá trình sinh học hiếu khí nhân tạo được chia thành:

Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng

Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám

Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp sinh học hiếu khí
Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp sinh học hiếu khí
3.2.1 Các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí

Hồ sinh học hiếu khí

Cánh đồng tưới và bãi lọc

Bể bùn hoạt tính (bể hiếu khí Aerotank)

Bể lọc sinh học

Lọc sinh học nhỏ giọt

Đĩa quay sinh học

Mương oxi hóa

Bể hiếu khí gián đoạn SBR

Bể Unitank

Bể Biofor

III.Tổng kết

Với bài viết này, chúng tôi đã đề cập đến 3 phương pháp xử lý nước thải.Hy vọng nhiều công ty và doanh nghiệp, có thể tìm ra một phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt tốt  nhất nhé. Nếu quý công ty và doanh nghiệp có nhu cầu xử lý nước thải, hãy liên hệ với chúng tôi qua 0961 055 154 để được tư vấn miễn phí nhé. Hoặc có thể inbox tại https://www.facebook.com/tcsmoitruong nhé.

Share on facebook
Facebook
Share on google
Google+
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on print
Print
Share on skype
Skype