Để xử lý nước thải, trong thực tế thường ứng dụng ba phương pháp sau đây: cơ học, hóa lý, sinh hóa (hoặc sinh học), còn để loại trừ các vi khuẩn gây bệnh trong nước thải cần thực hiện giai đoạn khử trùng trước khi xả ra sông hồ.
1. XỬ LÝ CƠ HỌC
Thực chất của phương pháp xử lý cơ học nước thải là loại các tạp chất không hòa tan ra khỏi nước thải bằng cách gạn lọc, lắng và lọc.
Trong phương pháp này thường ứng dụng các công trình sau đây:
Song chắn rác: Để loại các loại rác và các tạp chất có kích thước lớn hơn 5mm thường ứng dụng song chắn rác, còn các tạp chất nhỏ hơn 5mm thường ứng lưới chắn.
Bể vớt mỡ, dầu, dầu mỏ:
– Các loại công trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải công nghiệp, nhằm để loại các tạp chất nhẹ hơn nước: mỡ, dầu mỏ,…và tất cả các dạng chất nổi khác.
– Đối với nước thải sinh hoạt, khi hàm lượng mỡ không cao thường việc vớt mỡ không thực hiện ở bể vớt mỡ mà thực hiện ngay bể lắng nhờ các thanh gạt bố trí ngay trong bể lắng.
Bể lắng: Bể lắng được ứng dụng để loại các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn hoặc nhỏ hơn tỷ trọng của nước. Các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy bể, còn chất lơ lửng có tỷ trọng nhẹ hơn sẽ nổi lên trên mặt nước.
Bể lắng được chia làm ba loại:
– Bể lắng ngang trên mặt bằng có dạng hình chữ nhật. Quá trình lắng được thực hiện theo phương chuyển động ngang của nước thải với tốc độ tính toán tương ứng.
– Bể lắng đứng trên mặt bằng thường có dạng hình tròn hoặc hình vuông. Quá trình lắng được thực hiện theo phương thẳng đứng ngược chiều với chiều chuyển động của nước thải.
– Bể lắng li tâm trên mặt bằng thường có dạng hình tròn, quá trình lắng chất lơ lửng xảy ra tương tự như ở bể lắng ngang, nhưng khác ở chỗ nước thải chuyển động từ tâm ra xung quanh.
Bể lọc:
Bể lọc được ứng dụng để loại các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bé bằng cách lọc chúng qua lưới lọc đặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc. Công trình này chỉ ứng dụng để xử lý một vài loại nước thải công nghiệp.
Trường hợp khi mức độ cần thiết làm sạch nước thải không cao lắm (40 – 60%) và các điều kiện vệ sinh cho phép thì phương pháp xử lý cơ học giữ vai trò chính trong trạm xử lý. Trong những trường hợp khác, phương pháp xử lý cơ học chỉ là giai đoạn làm sạch sơ bộ trước khi xử lý sinh hóa (sinh học).
Phương pháp xử lý cơ học có thể loại được đến 60% các tạp chất không hòa tan trong nước thải sinh hoạt và có thể làm giảm NOS đến 20%.
Để tăng hiệu suất làm việc của phương pháp xử lý cơ học có thể ứng dụng nhiều biện pháp tăng cường quá trình lắng trong các công trình tương ứng: bể làm thoáng có bùn hoạt tính dư, bể làm thoáng không có bùn hoạt tính dư (hiệu suất lắng có thể đạt 60 – 65%).
2. XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC VÀ HÓA LÝ
Thực chất của phương pháp hóa học là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó. Chất này tác dụng với các tạp chất bẩn chứa trong nước thải và có khả năng loại chúng ra khỏi nước thải dưới dạng cặn lắng hoặc dưới dạng hòa tan không độc hại. Thí dụ phương pháp trung hòa nước thải chứa axit và kiềm, phương pháp oxy hóa,…
Các phương pháp hóa lý thường ứng dụng để xử lý nước thải là: phương pháp keo tụ, hấp thụ, trích ly, tuyển nổi,…
Phương pháp hóa học và hóa lý học được ứng dụng chủ yếu để xử lý nước thải công nghiệp.
Phụ thuộc vào điều kiện địa phương và mức độ cần thiết xử lý mà phương pháp xử lý hóa học hay hóa lý là giai đoạn cuối cùng (nếu như mức độ xử lý đạt yêu cầu có thể xả thải ra nguồn) hoặc chỉ là giai đoạn sơ bộ (thí dụ khử một vài các liên kết độc hại ảnh hưởng.
3. XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HÓA
Thực chất của phương pháp sinh hóa là quá trình khoáng hóa các chất bẩn hữu cơ chứa trong nước thải ở dạng hòa tan, keo và phân tán nhỏ nhờ quá trình sinh hóa. Nói một cách khác, thực chất của quá trình sinh hóa là dựa vào sự hoạt động sinh tồn của vi sinh vật có khả năng oxy hóa hoặc khử các chất bẩn hữu cơ chứa trong nước thải.
Phụ thuộc vào các điều kiện làm thoáng mà phương pháp xử lý sinh hóa được chia làm hai dạng.
Dạng thứ nhất gồm các công trình mà quá trình làm thoáng gần như tự nhiên: cánh đồng tưới, cánh đồng lọc, hồ sinh vật… Trong điều kiện khí hậu nước ta, các công trình xử lý sinh học tự nhiên có một ý nghĩa lớn. Thứ nhất nó giải quyết vấn đề làm sạch nước thải đến mức độ cần thiết, thứ hai nó phục vụ tưới ruộng, làm màu mỡ đất đai và nuôi cá. Điều quan trọng là cần nghiên cứu tìm cho được các thông số tính toán thích hợp với điều kiện nước ta và trên cơ sở đó tìm phương pháp xử lý tối ưu nhất. Đó là phương pháp nghiên cứu đúng đắn nhất về vấn đề xử lý nước thải ở Việt Nam trong điều kiện hiện nay.
Dạng thứ hai gồm các công trình làm thoáng được thực hiện trong điều kiện nhân tạo: bể lọc sinh vật nhỏ giọt (bio-phin nhỏ giọt), bể lọc sinh học cao tải, aerotank
Quá trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo có thể thực hiện đến mức độ hoàn toàn (xử lý sinh học hoàn toàn) khi NOS của nước thải giảm đến 90 – 95% và không hoàn toàn khi NOS giảm đến 40 – 80%.
Giai đoạn xử lý sinh học được tiến hành sau giai đoạn xử lý cơ học. Bể lắng ở giai đoạn xử lý cơ học được gọi là bể lắng đợt một, hay gọi một cách đơn giản là bể lắng một.
Sau giai đoạn xử lý sinh học biophin, cùng với nước thải đã xử lý có màng vi sinh vật, còn ở bể aerotank có bùn hoạt tính. Để loại màng vi sinh vật và bùn hoạt tính ra khỏi nước thải sau biophin và aerotank thường ứng dụng phương pháp lắng. Bể lắng trong trường hợp này được gọi là bể lắng đợt hai (bể lắng II).
Trong trường hợp xử lý sinh học bằng aerotank thường phải đưa trở lại aerotank một lượng bùn hoạt tính nhất định.
Loại bùn này được gọi là bùn hoạt tính tuần hoàn, chiếm một lượng khoảng 40 – 50% thể tích nước thải.
Lượng bùn hoạt tính còn lại được gọi là bùn hoạt tính dư. Bùn hoạt tính dư thường từ bể lắng II đầu tiên được dẫn vào bể nén bùn để làm giảm độ ẩm của bùn đến một giá trị cần thiết và sau đó được dẫn vào bể metan cùng với cặn tươi từ bể lắng I.
Quá trình xử lý sinh học nhân tạo không thể loại trừ một cách triệt để các loại vi khuẩn, nhất là vi trùng gây bệnh. Bởi vậy, sau giai đoạn xử lý sinh học nhân tạo cần thực hiện giai đoạn khử trùng nước thải trước khi xả vào nguồn.
Giai đoạn khử trùng có thể thực hiện sau giai đoạn xử lý cơ học nếu như trạm xử lý nước thải chỉ giới hạn ở xử lý cơ học mà thôi.
Công ty CP Giải Pháp Môi Trường ARES
