Các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến nhất hiện nay

Các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến nhất hiện nay

 Xử lý nước thải áp dụng công nghệ sinh học (Xử lý bằng vi sinh)

Đây là phương pháp đã được rất nhiều công ty môi trường áp dụng cho các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, phương pháp này được sử dụng để xử lý các chất hữ cơ hòa tan trong nước và một số chất vô cơ khác như Ni tơ, photpho, H2S..., nguyên lý của hệ thống là áp dụng công nghệ sinh học là sử dụng vi sinh vật để phân hủy chất hữu cơ và các khoáng chất. (Các chất này là nguồn thức ăn chính của vi sinh vật.). Có hai phương pháp xử lý sinh học:

Bể xử lý nước thải áp dụng công nghệ vi sinh

Hình ảnh bể nuôi bùn vi sinh trong hệ thống xử lý nước thải

Quá trình phân hủy chất hữu cơ được phân ra 3 giai đoạn cơ bản:  Chuyển chất hữ cơ tới bề mặt tế bào vi sinh | Khuếch tán chất hữu cơ từ bề mặt tế bào qua màng tế bào | Chuyển hóa chất hữu cơ, sản sinh ra năng lượng và tổng hợp tế bào mới. Tốc độ xử lý của quy trình này phụ thuộc vào nồng độ của chất hữu cơ có trong nước thải, ngoài ra các tạp chất, và lưu lượng nước thải đầu vào cũng ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của vi sinh vật.

Xử lý nước thải áp dụng các phương pháp hóa lý

Phương pháp này được ứng dụng rất nhiều trong việc xử lý nước thải công nghiệp, tiêu biểu có 3 cách xử lý trong phương pháp hóa lý, cụ thể như sau:
Xử lý nước thải bằng phương pháp hấp phụ:

Quá trình hấp phụ thường bao gồm ba giai đoạn chính:

• Giai đoạn 1: Chuyển các chất cần hấp phụ từ nước thải tới bề mặt hạt hấp phụ.
• Giai đoạn 2: Thực hiện quá trình hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan.
• Giai đoạn 3: Chuyển chất gây ô nhiễm vào bên trong hạt hấp phụ. Để làm điều này, người ta thường sử dụng than hoạt tính, các chất tổng hợp hoặc một số chất thải khác của sản xuất như tro, xỉ… để loại bỏ những chất ô nhiễm như các loại dung môi, màu tổng hợp, dẫn xuất phenol và hydroxyl.
   

Sử dụng than hoạt tính để làm vật liệu hấp phụ

Xử lý nước thải bằng phương pháp trao đổi ion:

Phương pháp trao đổi ion được ứng dụng để loại bỏ các chất là kim loại như Mangan, thủt ngân, Niken, Crom, Đồng, Kẽm… và các chất phóng xạ, các hợp chất của photpho, asen,xyanua. Phương pháp này còn được áp dụng để thu hồi muối trong quy trình xử lý nước thải do có mức độ làm sạch cao. Bản chất của quá trình này là ion trên bề mặt của các chất rắn sẽ trao đổi với ion có cùng điện tích trong dung dịch

Công nghệ xử lý nước thải keo tụ tạo bông

Là một trong những công nghệ xử lý nước thải tiên tiến nhất được áp dụng nhiều trong hệ thống xử lý nước thải. Công nghệ này sử dụng hóa chất keo tụ và hợp chất cao phân tử để tạo bông cặn lắng xuống, nhờ phương pháp này mà các bông cặn được tách hoàn toàn ra khỏi nước thải, Phương pháp này giúp xử lý những hạt chất có kích thước rất bé mà phương pháp vật lý không xử lý được.

Mô phỏng hệ thống xử lý bằng phương pháp keo tụ tạo bông

Phương pháp vật lý trong xử lý nước thải

Thông thường trong nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt luôn luôn chứa các chất hòa ta và không ta ở dạng lơ lửng (Các hạt), các chất này tạo ra một hệ huyền phù. Để tách các hạt lơ lửng và rác có kích thước lớn ra khỏi nước thải, chúng tôi sử dụng song tách rác thô và lưới chắn rác tinh. Phương pháp này kết hợp với việc lắng trọng lực. ngoài ra có thể lực chọn các phườn pháp xử lý khác như li tâm, lọc…tùy thuộc vào đặc tính của nước thải, nồng độ của hạt trong nước thải, lưu lượng nước thải và mực độ làm sạch theo yêu cầu của từng công trình. Đối với phương pháp này, có thể loại bỏ được 60% các loại tạp chất và làm giảm chất ô nhiễm đến 20%. 

Song chắn rác
 

Công nghệ thẩm thấu trong xử lý nước thải

Là công nghệ áp dụng các vật liệu thẩm thấu ngược (màng thẩm thấu ngược) để xử lý nước thải. Dung dịch được đi qua vật liệu thẩm thấu dưới một áp suất cao hơn áp suất thẩm thấu. Ngoài ra còn có các công nghệ siêu lọc Ultra filter và Nano filter. Cả 2 công nghệ thẩm thấu ngược và siêu lọc đều phụ thuộc vào áp suất. sự khác nhau giữa 2 quá trình này là hệ thống siêu lọc được sử dụng để tách các loại dung dịch có khối lượng phân tử >500, có áp suất thẩm thấu nhỏ. Còn thẩm thấu ngược được sử dụng để loại bỏ các chất có khối lượng phân tử thấp và áp suất thẩm thấu cao.

Hình ảnh mô tả quy trình thẩm thấu ngược

Đây là phương pháp đã được rất nhiều công ty môi trường áp dụng cho các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, phương pháp này được sử dụng để xử lý các chất hữ cơ hòa tan trong nước và một số chất vô cơ khác như Ni tơ, photpho, H2S..., nguyên lý của hệ thống là áp dụng công nghệ sinh học là sử dụng vi sinh vật để phân hủy chất hữu cơ và các khoáng chất. (Các chất này là nguồn thức ăn chính của vi sinh vật.). Có hai phương pháp xử lý sinh học:

Phương pháp xử lý sinh học kị khí

Ứng dụng các loại vi sinh vật kị khí (hay còn gọi là yếm khí). Loại vi sinh vật này hoạt động trong môi trường không có oxy.

Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí

Sử dụng các loại vi sinh hiếu khí, loại vi sinh vật này đòi hỏi phải được hoạt động trong môi trường được cung cấp oxy liên tục để phân giải chất hữu cơ và phát triển sinh khối.

Xem thêm: Ảnh hưởng của nước thải đến môi trường và cuộc sống của con người