TỔNG HỢP CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Từ lâu, các phương pháp xử lý nước thải đã rất được chú trọng để đảm bảo giữ gìn sự xanh, sạch, đẹp của môi trường khi lượng nước thải này được thải ra. Trong đó, để có thể loại bỏ được các tạp chất và chất độc hại có trong nước thải, cần sử dụng các phương án kỹ thuật khác nhau. Cùng theo dõi bài viết sau đây của Vise để xem các phương pháp và công nghệ xử lý nước thải đang được áp dụng rộng rãi hiện nay là gì nhé!

Xử lý nước thải là gì?

---

Xử lý nước thải là một công việc nhằm loại bỏ các chất độc hại, các chất gây ô nhiễm. Loại khỏi nguồn nước thải từ các hộ gia đình, công ty, nhà máy hay bất kỳ tổ chức nào. Quá trình này diễn ra với nhiều công đoạn khác nhau cả về vật lý, hóa học và sinh học. Mục tiêu cuối cùng là nước thải được xử lý triệt để trước khi thải ra ngoài môi trường.

Các sản phẩm của nước thải khi đã được xử lý sẽ tuân theo các tiêu chuẩn an toàn. Và thường sẽ tồn tại dưới dạng chất rắn, chất bán rắn, chất bùn lỏng hoặc trong một số trường hợp, nước thải còn có thể sử dụng an toàn tuyệt đối cho mục đích công nghiệp.

Hiện nay, nước thải này ngày càng tăng do tăng dân số và các hoạt động sản xuất phát triển. Do đó, hệ thống xử lý nướ thải cần được đầu tư chăm chút thật hiện đại. Để đảm bảo sẽ không gây hậu quả xấu nào liên quan đến môi trường. Ứng dụng xử lý nước thải giúp loại bỏ các chất độc hại và thể tái sử dụng nguồn nước.

Hình 1: Xử lý nước thải giúp loại bỏ các chất độc hại hiệu quả

Nước thải có nguồn gốc từ đâu?

---

Hiện nay, nước thải có 2 loại chính là nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp. Nước thải sinh hoạt chủ yếu có nguồn gốc từ hoạt động sinh hoạt của con người. Trong đó, nó sẽ bao gồm chất thải gia đình từ khu vực nhà vệ sinh, nhà bếp, phòng tắm và được đưa thải qua hệ thống cống rãnh. Ngoài ra, nước thải sinh hoạt cũng có thể là nước thải chăn nuôi tại các hộ gia đình chăn nuôi với quy mô nhỏ.

Mặt khác, nước thải công nghiệp có nguồn gốc từ các nhà máy, xí nghiệp hay khu công nghiệp với quy mô lớn và những nước thải này thường sẽ có nồng độ chất độc hại vô cùng cao. Chính vì thế, khi nước thải này được xả thải ra ngoài môi trường sẽ dẫn đến rất nhiều hậu quả khó lường và ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường xung quanh.

Tác dụng của việc xử lý nước thải

---

Các loại nước thải hiện nay, dù là nước thải sinh hoạt hay nước thải công nghiệp thì đều xuất hiện sau quá trình sản xuất và sinh hoạt thường ngày của con người. Trong đó, các thành phần của nước thải đều chứa rất nhiều các vi sinh vật độc hại, các chất hữu cơ không tan hoặc khó phân hủy. Vì thế, nếu không thực hiện công tác xử lý nước thải trước khi xả ra ngoài môi trường thì hệ lụy về ô nhiễm môi trường sinh thái sẽ rất nặng nề. Cụ thể, việc xử lý nước thải có thể đem đến những tác dụng như sau:

• Dễ dàng biến đổi nguồn nước thải độc hại thành nguồn nước sạch tự nhiên để phục vụ tiếp tục cho các công việc trồng trọt, chăn nuôi và sản xuất.
• Bổ sung thêm nguồn nước sạch cho môi trường tự nhiên để có thể hình thành nên một nguồn nước ngầm trong thời buổi nước dần trở nên khan hiếm như hiện nay.
• Bảo vệ các vi sinh vật trong tự nhiên, không làm mất đi môi trường sống của chúng và không làm ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến con người.

Như vậy, việc xử lý nước thải là một nhiệm vụ quan trọng hàng đầu của mỗi gia đình hay doanh nghiệp. Để đáp ứng được yêu cầu xử lý chất thải theo quy định của pháp luật, mỗi gia đình hay doanh nghiệp cần có được phương pháp và công nghệ xử lý nước thải hiệu quả và phù hợp nhất.

Hình 2: Xử lý nước thải công nghiệp cho các doanh nghiệp

Các phương pháp xử lý nước thải hiệu quả hiện nay

---

Hiện nay, các phương pháp xử lý nước thải được chia thành 3 loại, cụ thể là xử lý nước thải bằng phương pháp lý học, hóa học và sinh học. Mỗi phương pháp sẽ có những đặc điểm và cách xử lý cụ thể như sau:

Phương pháp lý học trong xử lý nước thải

Xử lý nước thải bằng phương pháp lý học hay cơ học thường được sử dụng để xử lý chất thải chứa nhiều các chất rắn không tan ở dạng lơ lửng. Đây là kỹ thuật xử lý xuất hiện đầu tiên bởi nó sử dụng nhiều dụng cụ như lưới lọc rác, song chắn hay lắng đọng dưới tác động của trọng lực hay lực ly tâm. Việc lựa chọn phương pháp xử lý nước thải lý học nào sẽ phụ thuộc vào nồng độ các chất, lượng nước thải cũng như mức độ làm sạch mà cân nhắc cho phù hợp.

Song chắn và lưới chắn rác

Song chắn rác hoặc lưới chắn rác đặt trước trạm bơm trên đường tập trung nước thải chảy vào hầm bơm.

• Song chắn rắc thường đặt đứng vương góc với dòng chảy, song chắn rác gồm các thanh kim loại (thép không gỉ) tiết diện 5 x 20 mm đặt cách nhau 20 – 50 mm trong một khung thép hàn hình chữ nhật, dễ dàng trượt lên xuống dọc theo 2 khe ở thành mương dẫn, vận tốc nước qua song Vmax nhỏ hơn hoặc bằng 1 m/s (ứng với Qmax).
• Lưới chắn rác thường đặt nghiêng 45 – 60 độ so với phương thẳng đứng, vận tốc qua lưới vmax nhỏ hơn hoặc bằng 0.6 m/s. Khe rộng cửa mắt lưới thường từ 10 – 20 mm.

Làm sạch song chắn và lưới chắn rắc bằng thủ công, hay bằng các thiết bị cơ khí tự động hoặc bán tự động. Ở trên hoặc bên cạnh mương đặt song, lưới chắn rác phải bố trí sàn thao tác đủ chỗ để thùng rác và đường vận chuyển.

Bể lắng cát

Bể lắng cát đặt sau song chắn rác, lưới chắn và đặt trước bể điều hòa lưu lượng và chất lượng, đặt trước bể lắng đợt 1. Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô, nặng như cát, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh, mảnh kim loại, tro tàn, than vụn, vỏ trừng, v.v… để bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ mài mòn, giảm cặn nặng ở các công đoạn xử lý sau. Theo đặc tính dòng chảy có thể phân loại bể lắng cát:

• Bể lắng cát có dòng chảy ngang trong mương tiết diện hình chữ nhật
• Bể lắng cát có dòng chảy theo dọc máng tiết diện hình chữ nhật đặt theo chu vi của bể tròn
• Bể lắng cát sục khí
• Bể lắng cát có dòng chảy xoáy
• Bể lắng cát ly tâm.

Hình 3: Xử lý nước thải sử dụng bể lắng cát

Bể tách dầu mỡ

Trên hệ thống thu gom của đô thị có thể các nhà máy công nghiệp xả nước thải có lẫn dẫn mỡ vào hệ thống. Để tách lượng dầu mỡ này, phải đặt thiết bị thu dầu trước cửa xả vào cống chúng hoặc trước bể điều hòa của hệ thống xử lý nước thải.

Tuyển nổi

Các tạp chất thường sử dụng để xử lý nước thải bằng phương pháp tuyển nổi là tạp chất ở trạng thái lỏng hoặc rắn, không tan mà khó có thể tự lắng xuống. Ngoài ra, phương pháp xử lý nước thải này còn có thể tách các chất hoạt động bề mặt và khử một cách hiệu quả các hạt có trọng lượng nhỏ, không thể nào lắng xuống trong thời gian ngắn.

Để thực hiện phương pháp tuyển nổi, người ta sẽ sục bọt khí nhỏ vào pha lỏng. Sau đó, các hạt cặn có trong nước sẽ kết dính với những bọt khí này cho đến khi nào hỗn hợp bọt khí và cặn nhỏ hơn khối lượng riêng của nước, tất cả các hạt cặn sẽ nổi lên bề mặt, nhờ đó có thể lọc dễ dàng.

Quá trình tuyển nổi có hiệu suất phụ thuộc vào kích thước, số lượng bọt khí cũng như hàm lượng chất rắn có trong nước thải. Kích thước bọt khí trong khoảng từ 15 đến 30 micromet sẽ mang đến hiệu quả xử lý cao nhất. Nếu có thể tăng tỷ lệ va chạm và kết dính giữa bọt khí và các hạt lên cao hơn thì lượng khí tiêu tốn càng nhỏ đi.

Hình 4: Phương pháp tuyển nổi để xử lý nước thải có tạp chất không tan

Keo tụ, tạo bông

Trong hệ thống nước thải, có rất nhiều các hạt tồn tại ở dạng keo mịn phân tán cùng kích thước nhỏ. Những loại hạt này rất khó để xử lý nổi hay lắng và việc tách chúng cũng không hề dễ dàng.

Trong trường hợp này, quá trình keo tụ sẽ được sử dụng để phá tính bền của các hạt cặn nhỏ, trung hòa điện tích bề mặt của chúng. Sau khi những hạt keo đã bị trung hòa về điện tích, chúng sẽ liên kết với các hạt keo khác và tạo thành bông cặn với kích thước lớn hơn, nặng hơn. Với kích thước như vậy, chúng đã có thể lắng xuống. Quá trình phía sau này gọi là tạo bông.

Phương pháp hóa học trong xử lý nước thải

Bên cạnh phương pháp xử lý nước thải vật lý, phương pháp hóa học cũng được sử dụng để gây biến đổi hóa học, tạo ra các chất khác không độc hại và không gây ô nhiễm môi trường trong nước thải. Với nhiều ưu điểm về hiệu quả xử lý cao, phương pháp này hiện đang được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống xử lý nước thải khép kín. Tuy nhiên, điểm trừ của chúng là có chi phí vận hành khá cao.

Trung hòa

Phương pháp xử lý hóa học nước thải đầu tiên mà chúng tôi muốn gợi ý cho bạn chính là phương pháp trung hòa độ pH của nước. Với phương pháp này, độ pH của nước thải sẽ được đưa về mức trung tính, nằm trong khoảng từ 6,5 – 8,5 rồi mới được tiếp tục đưa sang các công nghệ xử lý tiếp theo. Có 4 cách trung hòa nước thải như sau:

• Tiến hành lọc nước thải có chứa acid qua các vật liệu có chức năng trung hòa
• Hòa lẫn nước thải có tính kiềm với nước thải acid
• Sử dụng nước kiềm để hấp thụ khí acid hoặc nước acid để hấp thụ amoniac
• Trung hòa hiệu quả nhờ vào các tác nhân hóa học.

Tạo kết tủa

Bên cạnh các chất rắn hay chất dạng vật lý có trong nước thải, còn có rất nhiều tạp chất, hóa chất hay kim loại nặng cần phải loại bỏ trước khi xả thải ra ngoài môi trường. Chính vì thế, phương pháp tạo kết tủa có mục đích tạo ra 2 quá trình kết tủa của hydroxit và canxi cacbonat. Điều này nhằm loại bỏ các kim loại nặng một cách hiệu quả, ví dụ như magie, niken hay đồng. 

Trong đó, các hóa chất kết tủa được sử dụng phổ biến nhất là phèn sắt, vôi hay phèn nhôm. Và tùy thuộc vào loại kim loại nặng mà người ta sẽ lựa chọn độ pH phù hợp nhất.

Phương pháp oxy hóa – khử

Phương pháp oxy hóa – khử trong xử lý chất thải sẽ sử dụng các chất có tính oxi hóa mạnh như Clo ở thể khí hoặc hóa lỏng, kali dicromat, kali pemanganat, oxi, CaClO, dioxit clo, hypoclorit và natri,… Trong quá trình phản ứng oxi hóa khử xảy ra, những chất độc hại có trong nước thải sẽ được chuyển hóa thành các chất an toàn hoặc có nồng độ độc ít hơn và được tách hẳn ra khỏi nước thải. Tuy nhiên, quá trình phản ứng xảy ra cần một lượng lớn các tác nhân hóa học cần thiết.

Phương pháp sinh học trong xử lý nước thải

Bên cạnh 2 phương pháp lý học và hóa học trong xử lý nước thải, phương pháp sinh học cũng được ứng dụng rất nhiều bằng cách sử dụng khả năng hoạt động và sinh sống của các vi sinh vật có lợi nhằm phân hủy các chất hữu cơ và các chất gây ô nhiễm trong nước thải. Nếu việc xử lý nước thải không yêu cầu quá triệt để hay có đầu ra không quá khắt khe có thể xử lý hiếu khí bằng bùn hoạt tính.

Cụ thể hơn, quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học sẽ có 5 nhóm chính là:

• Quá trình thiếu khí
• Quá trình hiếu khí
• Quá trình kị khí
• Quá trình kết hợp hiếu khí, thiếu khí và kị khí
• Quá trình hồ sinh học.

Phương pháp kỵ khí

Phương pháp sinh học kỵ khí để xử lý nước thải sẽ sử dụng các vi sinh vật kị khí và hoạt động trong môi trường không có oxy. Quá trình phân hủy kỵ khí đối với các chất hữu cơ có trong nước thải vô cùng phức tạp. Bởi nó tạo ra rất nhiều sản phẩm trung gian và sản phẩm sau quá trình phản ứng. Cụ thể, quá trình phân hủy này sẽ diễn ra theo 4 giai đoạn như sau:

• Giai đoạn 1: Các hợp chất cao phân tử được thủy phân, cắt mạch:

Trong giai đoạn thủy phân, các chất thải hữu cơ chứa nhiều chất cao phân tử như chất béo, carbohydrate, protein sẽ được cắt mạch để tạo nên những phân tử đơn giản giúp cho quá trình phân hủy dễ dàng hơn. Sau đó, chúng sẽ được trải qua các phản ứng thủy phân để chuyển hóa thành các amino acid, đường đơn hay axit béo.

• Giai đoạn 2+3: Acid hóa, acetate hóa:

Quá trình axit hóa tiếp theo sẽ được xảy ra để chuyển hóa các chất hữu cơ đơn giản thành axetic axit, CO2 và H2. Đó sẽ là những chất acid béo dễ bay hơi được hình thành và các chất CO2, H2, metanol cũng sẽ là sản phẩm sau quá trình cắt mạch carbohydrate.

• Giai đoạn 4: Metan hóa:

Sử dụng các vi sinh vật chuyển hóa, metan để phân hủy một số loại chất hữu cơ nhất định như acetate, methanol, methylamine, CO2 + H2, formate…

Hình 5: Sử dụng các vi sinh vật kị khí để xử lý nước thải

Phương pháp hiếu khí

Bản chất của phương pháp hiếu khí trong xử lý nước thải là sử dụng các nhóm vi sinh vật hiếu khí và phải hoạt động trong điều kiện oxy được cung cấp một cách liên tục và ổn định. Cụ thể, xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí trong sinh học sẽ bao gồm 3 giai đoạn sau đây:

• Oxy hóa các chất hữu cơ
• Tổng hợp tế bào mới
• Phân hủy nội bào.

Có thể thực hiện quá trình xử lý sinh học này trong điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo, miễn là các quá trình phải được tối ưu bằng cách cung cấp oxy liên tục, ổn định để đảm bảo quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn.

Một số công nghệ xử lý nước thải hiện đại

---

Hiện nay, có rất nhiều các công nghệ xử lý nước thải hiện đại để đáp ứng nhu cầu xả thải của các hộ gia đình, doanh nghiệp nhưng việc lựa chọn được công nghệ phù hợp thì không cần ra điều dễ dàng. Bạn hãy tham khảo những công nghệ tốt nhất ngay dưới đây nhé.

Xem thêm: https://viseco.vn/muc-dich-cong-nghe-xu-ly-nuoc-thai-sinh-hoat/

Công nghệ xử lý nước thải AAO 

Công nghệ AAA và một công nghệ chuyên được dùng để xử lý nước thải sinh hoạt mang đến một chất lượng khá cao. Hiện nay, nhờ quy trình hoàn hảo và kỹ thuật tốt.

Công nghệ này chuyên được sử dụng cho các loại nước thải chứa nhiều hợp chất hữu cơ, dễ phân hủy sinh học hay có tỉ lệ BOD/COD > 0.5. Nhờ vào việc có thể xử lý việc khá hiệu quả các chất độc hại có trong nước thải, công nghệ này đang được ứng dụng rộng rãi tại nước ta.

Xem thêm: https://viseco.vn/xu-ly-nuoc-thai-bang-cong-nghe-aao/

Công nghệ xử lý nước thải MBR

Công nghệ MBR (có tên đầy đủ là Membrane Bio – Reactor) là một công nghệ để xử lý nguồn nước thải diễn ra trong bể lọc màng sinh học. Loại bể này gần giống như bể sinh học hiếu khí bình thường nhưng nó sẽ không cần thêm bể lắng sinh học và bể khử trùng.

Theo như công nghệ xử lý nước thải MBR, màng lọc MBR sẽ có kích thước vô cùng nhỏ để có thể giữ lại hầu hết các phân tử bùn vi sinh, vi sinh vật gây bệnh hay các loại cặn lơ lửng và tách chúng ra khỏi dòng nước thải.

Xem thêm: https://viseco.vn/cong-nghe-mang-loc-mbr-giai-phap-tien-tien-trong-xu-ly-nuoc-thai/

Công nghệ MBBR

Công nghệ xử lý nước thải hiện đại nhất hiện nay không thể nào không kể đến công nghệ MBBR. Nguyên tắc hoạt động của công nghệ này là sử dụng phương pháp vi sinh với các giá thể. Khi tiến hành xử lý nước thải, người ta sẽ đặt các giá thể chìm trong bể sinh học hiếu khí và để nó kết hợp với vi sinh hiếu khí. Vi sinh vật sẽ bám và tạo thành một lớp bùn vi sinh ở trên bề mặt các giá thể.

Tiếp đó, trong lớp trong cùng của bề mặt giá thể, có rất nhiều các loại vi sinh vật kị khí phát triển. Chúng sẽ tiến hành xử lý các hợp chất hữu cơ cao phân tử có trong nước thải. Mặt khác, ở lớp gần ngoài cùng của giá thể, các vi sinh vật thiếu khí cũng sẽ phát triển mạnh để tiến hành khử nitrat thành N2 và nó sẽ bay hơi thoát ra khỏi nước thải.

Hơn nữa, nhờ có các vi sinh vật hiếu khí trong lớp bùn ngoài cùng của giá thể mà hiệu quả xử lý các chất amoni hay hữu cơ trong nước thải sẽ tăng lên đáng kể. Theo như thống kê, khi sử dụng công nghệ MBBR, hiệu quả xử lý BOD, COD có thể tăng lên đến 2 lần so với việc sử dụng bể sinh học hiếu khí thông thường.

Hình 6: Công nghệ MBBR với hiệu quả xử lý BOD, COD tăng 2 lần so với thông thường

Công nghệ xử lý nước thải UASB

Công nghệ xử lý nước thải UASB là một công nghệ xử lý nước thải kị khí. Thông qua lớp bùn kỵ khí, nước sẽ được đưa đều từ dưới lên với một vận tốc phù hợp. Tại đây, các vi sinh vật sẽ tiến hành phân hủy chất hữu cơ độc hại trong chất thải.

Công nghệ này mang đến ưu điểm nổi trội bởi các khí sinh học sinh ra hoàn toàn có thể thu hồi được mà nồng độ các chất hữu cơ độc hại cao trong nước thải sẽ được xử lý khá triệt để. Tuy nhiên, một điểm trừ của công nghệ này là nó thường bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, nồng độ hay độ pH của các chất ô nhiễm trong nước thải.

Công nghệ xử lý nước thải SBR

Công nghệ xử lý nước thải hiệu quả cuối cùng mà chúng tôi muốn đem đến là công nghệ SBR. Công nghệ này sẽ tiến hành xử lý nước thải theo các phản ứng sinh học với 5 pha tuần hoàn là pha làm đầy, pha sục khí, pha lắng, rút nước và pha nghỉ.

Phương pháp này đang được sử dụng khá hiệu quả bởi nó mang đến những ưu điểm:

• Vận hành dễ dàng
• Giảm chi phí nhân công cũng như chi phí vận hành
• Cấu tạo đơn giản, bền bỉ mà đem đến hiệu quả xử lý khá cao.

Tuy nhiên, công nghệ xử lý nước thải này cũng có một nhược điểm bởi nó chịu ảnh hưởng bởi nồng độ nitrat và các chất ô nhiễm khác có trong nước thải.

Hình 7: Công nghệ xử lý nước thải SBR với 5 pha tuần hoàn

Xem thêm: https://viseco.vn/xu-ly-nuoc-thai-bang-cong-nghe-sbr/

Công nghệ xử lý FBR với nước thải

Công nghệ FBR là một công nghệ xử lý nước thải vô cùng hiệu quả trong việc ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan trong thành phần của nước thải cùng với nhiều chất vô cơ khác. Đây là một công nghệ xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo. Trong quá trình xử lý, các chất hữu cơ dễ bị phân hủy trong nước thải sẽ được các vi sinh vật hiếu khí dùng như một chất dinh dưỡng để chúng sinh trưởng. Công nghệ này đang được ứng dụng vô cùng rộng rãi bởi vận hành đơn giản, thao tác dễ dàng, cấu tạo nhỏ gọn mà hiệu suất xử lý BOD/COD vô cùng cao.

Xem thêm: https://viseco.vn/cong-nghe-fbr-vi-sinh-hieu-khi-gia-the-co-dinh/

Công nghệ xử lý nước thải Aerotank

Công nghệ xử lý nước thải Aerotank là một phương pháp hiếu khí nhân tạo để xử lý nước thải. Trong phương pháp này, máy thổi khí sẽ cung cấp oxy sau đó tiến hành liên tục trộn đều để cho các chủng vi sinh tiến hành oxi hóa những chất hữu cơ có hại trong nước thải. Chính vì thế, các chất hữu cơ sẽ từ quá trình này trở nên dễ phân hủy hơn.

Khi quá trình oxy hóa này tiếp tục được duy trì lượng bùn vi sinh sẽ tăng lên và lượng vi sinh vật cũng tăng nên nồng độ các chất ô nhiễm có trong nước thải sẽ giảm xuống đáng kể. Nhờ đó, công nghệ xử lý nước thải Aerotank mang đến rất nhiều ưu điểm về đạt hiệu quả nitrat hóa cao giảm thiểu mùi hôi phát sinh cũng như thích hợp để xử lý nhiều loại nước thải khác nhau.

Trên đây là tất cả những thông tin hữu ích nhất về các phương pháp và công nghệ xử lý nước thải phổ biến hiện nay. Nếu bạn đang muốn sử dụng dịch vụ lắp đặt công nghệ xử lý nước thải của Vise hay cần chúng tôi tư vấn thêm về bất kỳ vấn đề nào, hãy nhanh chóng liên hệ để được hỗ trợ trong thời gian sớm nhất.

---