Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt

Xử lý nước thải sinh hoạt đang được rất nhiều người quan tâm. Chính vì thế, hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt có vai trò quan trọng trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm, giảm thiểu tác động đến môi trường và bảo vệ sức khỏe con người. Trong bài viết dưới đây, hãy cùng Vankhinen-THP tìm hiểu về hệ thống này nhé.

Tìm hiểu hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt là gì?

Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt có vai trò quan trọng khi loại bỏ các yếu tố gây hại cho môi trường. Thông thường, nước thải sau khi được sử dung bởi các khu dân cư và chung cư sẽ di chuyển ra các sông hoặc mương. Tuy nhiên, do các tạp chất có trong nước thải khi xảy ra phản ứng tạo ra chất gây ô nhiễm. Nên quá trình xử lý nước thải cần phải có hệ thống làm việc cụ thể, hiệu quả.

Nguồn gốc của nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt được phát sinh từ các nguồn như:

• Nguồn gốc từ hoạt động sinh hoạt con người: được sinh ra từ hoạt động của con người (như: rửa chén, rửa tay, tắm, xả toilet và các hoạt động nấu nướng). Nước thải sinh hoạt cũng bao gồm nước từ các hoạt động giặt là và tắm cho động vật cưng.
• Nguồn gốc từ các cơ sở dịch vụ: còn bắt nguồn từ các cơ sở dịch vụ (như: khách sạn, nhà hàng, trường học và bệnh viện). Những cơ sở này phát sinh ra lượng lớn nước thải từ hoạt động giặt là, vệ sinh, nấu ăn và sinh hoạt của nhân viên và khách hàng.
• Nguồn gốc từ đô thị hóa: đô thị hóa đang là xu hướng phát triển của nhiều nước trên thế giới. Tuy nhiên, đô thị hóa cũng là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến sự gia tăng lượng nước thải sinh hoạt. Khi một khu vực được đô thị hóa, các hoạt động sinh hoạt của con người, các cơ sở dịch vụ và các hoạt động công nghiệp tập trung ở một khu vực, dẫn đến lượng nước thải sinh hoạt tăng đáng kể.

Đặc tính của nước thải sinh hoạt

Tính chất vật lý

• Về màu sắc: nước thải sinh hoạt thường có màu đen, màu nâu hoặc các màu khác (như: đỏ, vàng, xanh) phụ thuộc vào hàm lượng và loại chất độc hại có trong nước.
• Về nhiệt độ: nhiệt độ của nước thải phụ thuộc vào môi trường tự nhiên và vùng địa lý chứa nước thải.
• Về mùi: nước thải có thể có mùi hôi thối, nồng, mùi của hóa chất. Mùi của nước thải phụ thuộc vào hàm lượng và tính chất của các chất có trong nước.

Tính chất hóa – sinh

BOD (Biological Oxygen Demand) là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật hiếu khí và hoại sinh phân hủy chất hữu cơ trong nước thải. Trong nước thải sinh hoạt, BOD thường nằm trong khoảng 250-400 mg/L.

COD (Chemical Oxygen Demand) là lượng oxy cần thiết để oxy hóa hóa học chất hữu cơ trong nước thải thành CO2 và H2O. COD trong nước thải sinh hoạt thường dao động từ 450 đến 800 mg/L.

Nitơ trong nước thải sinh hoạt chủ yếu đến từ nước tiểu, với hàm lượng cao hơn phân khoảng 8 lần. Protein và purin trong nước tiểu thủy phân nhanh chóng tạo thành amoni. Phần lớn lượng nitơ trong nước thải sinh hoạt là amoni (chiếm 60-80%).

Photpho trong nước thải sinh hoạt đến từ nhiều nguồn (như: phân, thức ăn thừa, chất tẩy rửa tổng hợp). Lượng photpho từ phân được ước tính là 0,2-1kg/người/năm, trung bình 0,6kg. Lượng photpho từ chất tẩy rửa được tính là 0,3 kg/người/năm. Thức ăn thừa và các dụng cụ nấu ăn cũng thải ra lượng photpho đáng kể.

Vi sinh vật trong nước thải sinh hoạt gồm virus và các vi khuẩn gây bệnh như thương hàn, lỵ, tả. Tuy nhiên, nước thải cũng chứa vi khuẩn không gây hại, giúp phân hủy các chất thải.

Tham khảo thêm: hệ thống xử lý nước thải công nghiệp

Quy trình của hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt là loại nước bị ô nhiễm sau khi được sử dụng trong các hoạt động sinh hoạt hàng ngày của con người. Việc xử lý nước thải sinh hoạt là rất quan trọng để giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người. Dưới đây là các bước trong quy trình xử lý nước thải sinh hoạt:

• Bước 1: Thu thập nước thải

Bước đầu tiên trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt là thu thập nước thải từ các nguồn khác nhau, bao gồm các hệ thống thoát nước và hố ga. Để đảm bảo tính hiệu quả của quá trình xử lý, nước thải phải được thu thập một cách đầy đủ và nhanh chóng.

• Bước 2: Xử lý nước thải thô

Nước thải thô được xử lý thông qua các bước xử lý vật lý và hóa học. Bước đầu tiên là loại bỏ các chất rắn lơ lửng bằng cách sử dụng các hệ thống cắt lọc hoặc hốc xoáy. Sau đó, nước thải được đưa vào các hồ chứa để lắng đọng. Quá trình lắng đọng sẽ giúp tách chất rắn và dịch trong nước thải.

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

Sau khi nước thải được xử lý thô, sẽ được chuyển vào các bể xử lý sinh học. Quá trình này sử dụng vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải. Khi vi sinh vật tiêu thụ các chất hữu cơ, chúng sẽ sản xuất ra các loại vi khuẩn khác, giúp tiếp tục phân hủy các chất hữu cơ còn lại.

• Bước 4: Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp hóa học

Sau khi qua bước xử lý sinh học, nước thải được xử lý bằng các phương pháp hóa học để loại bỏ các chất hữu cơ còn lại, vi khuẩn và các hợp chất ô nhiễm khác.

• Bước 5: Xử lý nước thải bằng phương pháp lọc

Trong nước thải vẫn còn một số chất hữu cơ và vi sinh vật nhỏ. Do đó, bước tiếp theo là xử lý nước thải bằng phương pháp lọc. Phương pháp này sử dụng các bộ lọc để loại bỏ các chất hữu cơ và vi sinh vật còn lại. Các bộ lọc có thể bao gồm các bộ lọc than hoạt tính hoặc các bộ lọc màng.

• Bước 6: Xử lý nước thải bằng phương pháp khử trùng

Nước thải sẽ được xử lý bằng các phương pháp khử trùng để tiêu diệt các vi khuẩn và các hợp chất độc hại còn lại. Các phương pháp khử trùng có thể bao gồm sử dụng các chất khử trùng như ozon, tia cực tím hoặc clo.

• Bước 7: Lưu trữ và sử dụng lại nước thải đã xử lý

Nước thải sẽ được lưu trữ trong các hồ chứa trước khi được sử dụng lại hoặc đưa vào môi trường. Nước thải đã qua xử lý có thể được sử dụng lại cho các mục đích khác nhau như tưới cây, làm mát hoặc sử dụng trong các hoạt động công nghiệp.

Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phổ biến nhất hiện nay

Dưới đây là một số công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt thông dụng nhất hiện nay trong hệ thống xử lý nước thải:

Công nghệ AO (Anoxic – Oxic)

Công nghệ xử lý nước thải AO (Anoxic-Oxic) là phương pháp được áp dụng để xử lý các hợp chất chính trong nước thải sinh hoạt như nitơ và photpho. Công nghệ này sử dụng hai bể chính, bể hiếu khí và bể thiếu khí, để thực hiện quá trình nitrat hóa và khử nitrat hóa.

Công nghệ AO được áp dụng rộng rãi trong xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao, bao gồm nước thải sinh hoạt/khu đô thị, nước thải bệnh viện, nước thải ngành chế biến thủy hải sản và nước thải ngành thực phẩm-bánh kẹo.

Công nghệ này có nhiều ưu điểm, bao gồm khả năng xử lý triệt để các chất hữu cơ và dinh dưỡng trong nước thải, chi phí đầu tư thấp, khả năng vận hành ổn định và cơ chế tự động hóa cao, đồng thời giúp tiết kiệm chi phí bảo trì và bảo dưỡng nhờ hệ thống đơn giản, dễ dàng.

Công nghệ AAO (Anaerobic – Anoxic – Oxic)

Công nghệ xử lý nước thải AAO là quá trình xử lý nước thải sinh học liên tục, sử dụng hệ vi sinh vật kỵ khí, yếm khí và hiếu khí để giúp phân hủy chất ô nhiễm trong nước thải. Quá trình xử lý AAO được chia thành ba giai đoạn: quá trình xử lý kỵ khí (Anaerobic), quá trình xử lý yếm khí (Anoxic) và quá trình hiếu khí (Oxic).

Trong quá trình xử lý kỵ khí, công nghệ AAO có khả năng khử hydrocacbon, kết tủa kim loại nặng, kết tủa photpho và khử clo. Quá trình xử lý yếm khí giúp khử nitrat thành khí nitơ N2, đồng thời giảm hàm lượng BOD, COD trong nước thải. Trong quá trình hiếu khí, công nghệ AAO giúp chuyển hóa NH4 thành NO3 và khử BOD, COD.

Công nghệ AAO được ứng dụng rộng rãi trong việc xử lý các loại hình nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao, bao gồm nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh viện, nước thải ngành chế biến thủy hải sản, nước thải ngành sản xuất bánh kẹo – thực phẩm và nhiều loại nước thải khác.

Công nghệ xử lý nước thải AAO có nhiều ưu điểm nổi bật. Nhờ quá trình xử lý yếm khí (Anoxic), nó có khả năng xử lý nitơ và photpho rất hiệu quả, phù hợp với nước thải có độ ô nhiễm cao. Nó cũng giúp xử lý triệt để các chất ô nhiễm có trong nước thải như: COD, BOD, nito, photpho. Ngoài ra, công nghệ AAO giúp giảm các chất hữu cơ cũng như các chất dinh dưỡng dư thừa. Chi phí đầu tư xây dựng hệ thống AAO thấp, lượng bùn thải phát sinh ít. Chất lượng nước sau khi qua quá trình xử lý có thể đạt chuẩn A theo thiết kế và tiêu thụ ít năng lượng.

Công nghệ SBR

Công nghệ xử lý nước thải SBR (Sequencing batch reactor) là một phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt bằng phản ứng sinh học theo mẻ. Hệ thống bao gồm hai bể chính: Bể Selector và Bể C-tech. Quá trình xử lý bắt đầu bằng việc đưa nước thải vào bể Selector, sau đó chuyển sang bể C-tech. Tại bể Selector, khí được sục liên tục để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý hiếu khí diễn ra.

Bể SBR hoạt động theo một chu kỳ tuần hoàn gồm 5 pha chính: Pha làm đầy, sục khí, lắng, rút nước và pha ngưng. Mỗi pha được lựa chọn kỹ lưỡng dựa trên hiểu biết chuyên môn về các phản ứng sinh học. Hệ thống SBR có thể được vận hành theo cơ chế tự động hóa để đạt hiệu suất tối ưu trong quá trình xử lý.

Công nghệ SBR có nhiều ưu điểm nổi bật như không yêu cầu tuần hoàn bùn hoạt tính, kết cấu đơn giản và độ bền cao, loại bỏ các chất dinh dưỡng (N, P), khả năng khử BOD cao, tiết kiệm chi phí do không cần xây dựng thêm bể lắng và các hệ thống liên quan. Ngoài ra, việc tháo lắp và nâng cấp cũng rất dễ dàng.

Công nghệ MBR

Công nghệ MBR là phương pháp xử lý nước thải kết hợp giữa vi sinh vật lơ lửng trong bể bùn hoạt tính và công nghệ màng lọc sợi rỗng. Trong quá trình xử lý, lượng bùn trong bể sinh học được giữ lại nhờ cơ chế vi lọc của màng có kích thước nhỏ, đảm bảo chất lượng nước thải đạt tiêu chuẩn.

Nguyên lý hoạt động của công nghệ MBR là nước thải được thẩm thấu qua màng lọc có kích thước rất nhỏ từ 0.02 đến 0.1 µm. Nhờ việc sử dụng những vi lọc này, chỉ có nước sạch được cho qua màng, trong khi bùn, chất rắn vô cơ, hữu cơ, vi sinh trên bề mặt màng được giữ lại.

Khi hoạt động, hệ thống bơm sẽ hút nước ra khỏi bể và đưa vào bể chứa nước sạch. Bơm được cài đặt để hoạt động trong 10 phút và sau đó nghỉ 1-2 phút tùy theo mức hiệu chỉnh.

Công nghệ MBR có nhiều ưu điểm như hiệu quả xử lý cao, tăng 15-35% so với công nghệ Aerotank truyền thống. Nó cũng rất thuận tiện để gia tăng công suất mà không cần thêm diện tích bể. Công nghệ này cũng giúp tiết kiệm diện tích xây dựng, không cần thêm các bể lắng, lọc hay khử trùng. Nồng độ vi sinh trong bể cao và thời gian lưu bùn dài, giúp giảm lượng bùn dư ít. Ngoài ra, quá trình vận hành đơn giản và dễ dàng.

Công nghệ MBBR

MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) là một công nghệ xử lý nước thải sử dụng giá thể di động để cung cấp nơi cho vi sinh vật sinh sống và phát triển, từ đó giúp xử lý nước thải một cách hiệu quả bằng cách kết hợp giữa quá trình bùn than hoạt tính và màng sinh học.

Các giá thể vi sinh di động trong bể MBBR được sử dụng để tăng lượng vi sinh vật trong quá trình xử lý nước thải. Các vi sinh vật sẽ phân hủy chất hữu cơ trong nước thải và các hệ thống thổi khí giúp khuấy trộn các giá thể trong bể để đảm bảo sự xáo trộn liên tục trong quá trình xử lý.

Vi sinh vật phát triển trên bề mặt giá thể trong bể và phân giải các chất hữu cơ trong nước thải. Vi sinh vật có thể là các loại vi sinh như vi sinh hiếu khí, vi sinh thiếu khí hoặc vi sinh yếm khí. Quá trình phân giải chất hữu cơ trong nước thải và đầu ra nước thải có thể đạt chuẩn nhờ sự phát triển của vi sinh vật trên giá thể.

Công nghệ xử lý nước thải MBBR có nhiều ưu điểm, bao gồm hệ vi sinh vật có độ bền lâu dài, mật độ vi sinh vật cao, khả năng xử lý BOD cao lên đến 90%, tiết kiệm năng lượng, dễ dàng vận hành và nâng cấp đơn giản, giảm diện tích xây dựng.

Trên đây là thông tin về hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt. Mong rằng những chia sẻ trên sẽ giúp các bạn bổ sung thêm kiến thức. Để được tư vấn và hỗ trợ thêm, hãy liên hệ ngay với Vankhinen-THP. Bên cạnh đó, THP cũng xin giới thiệu đến Quý Vị và các Bạn về sản phẩm van công nghiệp – sẵn hàng tại kho Hà Nội rất đa dạng mẫu mã chủng loại: van bướm, van bi, van cổng, van 1 chiều, van điều khiển điện – khí nén,… Liên hệ Hotline để nhận hỗ trợ.

Nguồn: vankhinen.vn