Công trình

Xử lý nước thải và tổng quan quy trình xử lý

Ngày đăng: 07/10/2024

Đăng bởi: Admin

Khái niệm xử lý nước thải

Là quá trình loại bỏ chất ô nhiễm ra khỏi nước thải như nước thải hộ gia đình, cơ quan, xí nghiệp, nhà máy sản xuất... Nó bao gồm các quá trình vật lý, hóa học, và sinh học để loại bỏ các chất ô nhiễm và sản xuất nước thải được xử lý an toàn với môi trường. Sản phẩm sau cùng của quy trình xử lý nước thải là nước đã qua xử lý đạt tiêu chuẩn và một chất thải bán rắn hoặc bùn, nước thải sau khi xử lý có thể thải ra môi trường theo hệ thống thoát nước của khu vực, bùn sẽ được sử dụng làm phân bón cho nông nghiệp.
Đối với hầu hết các thành phố, các hệ thống thoát nước cũng sẽ mang theo một tỷ lệ nước thải công nghiệp tới các nhà máy xử lý nước thải mà thường đã nhận được tiền xử lý tại các nhà máy để giảm tải ô nhiễm. Nếu hệ thống thoát nước là một hệ thống kết hợp thì nó cũng sẽ mang theo nước mưa đến nhà máy xử lý nước thải

Xử lý nước thải

Nguồn gốc nước thải

Nước thải được sinh ra bởi khu dân cư, tổ chức, cơ sở thương mại và công nghiệp. Nó bao gồm dòng chất thải gia đình từ nhà vệ sinh, phòng tắm, nhà bếp, bồn rửa và được thải bỏ thông qua hệ thống cống rãnh. Trong nhiều lĩnh vực, nước thải còn bao gồm chất thải lỏng từ ngành công nghiệp và thương mại. Nước thải có thể bao gồm nước mưa chảy tràn.

nguồn gốc nước thải

Tổng quan về quy trình xử lý nước thải

Nước thải có thể được xử lý gần nơi nó được sinh ra, một hệ thống phi tập trung (trong bể tự hoại, lọc sinh học hoặc các hệ thống xử lý nước thải hiếu khí), được thu gom và vận chuyển bằng một mạng lưới đường ống và trạm bơm đến nhà máy xử lý nước thải, một hệ thống tập trung (hệ thống thoát nước, ống dẫn, cơ sở hạ tầng)...
Thu gom và xử lý nước thải thường theo các quy định và tiêu chuẩn địa phương. Nguồn nước thải công nghiệp thường yêu cầu quy trình xử lý đặc biệt; Nhìn chung bao gồm ba giai đoạn như sau:

Giai đoạn xử lý sơ cấp
Giai đoạn xử lý thứ cấp
Giai đoạn xử lý hoàn thiện.

Phương pháp xử lý sơ bộ bao gồm lưu giữ nước thải tạm thời trong bể tĩnh tại đây các chất rắn nặng có thể lắng xuống đáy trong khi dầu, mỡ và nhẹ hơn các chất rắn nổi lên bề mặt. Lắng cặn và các vật liệu nổi được loại bỏ và các chất lỏng còn lại có thể được thải hoặc bị xử lý thứ cấp. Giai đoạn này loại bỏ các chất hoà tan và vật chất sinh học lơ lửng, thường được thực hiện bằng cách sử dụng các vi sinh vật sống trong nước và có thể đòi hỏi một quá trình tách để loại bỏ các vi sinh vật từ nước đã xử lý trước khi xả thải, hoặc xử lý hoàn thiện. Xử lý hoàn thiện được áp dụng khi xử lý sơ cấp và thứ cấp không có khả năng thực hiện, cho phép xử lý trước khi đưa vào một hệ sinh thái rất nhạy cảm mà không thể tiếp nhận nguồn thải (cửa sông, sông có dòng chảy thấp, rạn san hô,...) Nước đã xử lý có thể được khử trùng hóa học hay vật lý (ví dụ, bởi đầm phá và vi lọc) trước khi thải vào một dòng suối, sông, vịnh, vũng, đất ngập nước, hoặc có thể được sử dụng cho tưới tiêu. Nếu nó là đủ sạch sẽ, cũng có thể được sử dụng bổ sung cho nguồn nước ngầm hoặc các mục đích nông nghiệp.

sơ đồ công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt

Xử lý sơ bộ

Xử lý sơ bộ loại bỏ tất cả các vật liệu có thể dễ dàng thu được từ nước thải ban đầu trước khi nó gây hư hại hay làm tắc nghẽn các máy bơm và đường lắng nước thải chính. Đối tượng thường được loại bỏ trong quá trình xử lý sơ bộ bao gồm rác, cành cây, lá, và các đối tượng lớn khác.
Dòng nước thải ban đầu đi qua một song chắn rác để loại bỏ tất cả các thành phần có kích thước lớn có trong dòng nước thải. Điều này thường được thực hiện cùng với một song chắn rác tự động trong nhà máy hiện đại phục vụ dân số đông, trong khi các nhà máy nhỏ hơn hoặc ít hơn hiện đại, thường sử dụng thanh chắn rác làm sạch bằng tay. Hoạt động của màn chắn rác diễn ra có tốc độ phụ thuộc vào sự tích lũy trên màn chắn hoặc tốc độ dòng chảy. Các chất rắn được thu gom và sau đó xử lý trong một bãi rác, hoặc đốt. Màn chắn rác hoặc song chắn rác có kích thước khác nhau được sử dụng để tăng cường quá trình loại bỏ chất rắn. Nếu chất rắn thô không được loại bỏ, nó sẽ bị cuốn theo trong đường ống và bộ phận chuyển động trong nhà máy xử lý, và có thể gây ra thiệt hại đáng kể và giảm hiệu quả trong quá trình xử lý.

Loại bỏ sạn sỏi

Tại quá trình này, vận tốc của nước thải đến được điều chỉnh để cho phép làm lắng cát, sạn, sỏi, và kính vỡ. Những hạt này được loại bỏ vì chúng có thể làm hỏng máy bơm và các thiết bị khác. Đối với hệ thống thoát nước vệ sinh nhỏ, việc loại bỏ này có thể không quan trọng, nhưng lại rất cần thiết tại các nhà máy lớn hơn. Có 3 dạng bể lắng: Bể lắng ngang, bể lắng có sục khí, bể lắng xoáy nước.

Điều hòa dòng chảy

Bể điều hòa có thể được sử dụng để lưu trữ tạm thời khi dòng chảy ở đỉnh triều hoặc lúc thời tiết ẩm ướt. Bể cung cấp nơi để lưu trữu tạm thời nước thải, duy trì dòng chảy trong quá trình di chuyển đến nhà máy và là nơi pha loãng, phân chia các nhóm chất thải độc hại hoặc chất thải có độ bền cao mà nếu không có thể gây ức chế quá trình xử lý sinh học thứ cấp (bao gồm cả chất thải nhà vệ sinh di động, chất thải trong các xe chuyên chở, và bể tự hoại). Dòng chảy trong bể điều hòa yêu cầu phải được kiểm soát do sự thay đổi khi xả thải. thông thường bao gồm việc bỏ qua một số tiêu chuẩn và làm sạch, và cũng có thể bao gồm thiết bị sục khí. Việc làm sạch có thể được dễ dàng hơn nếu bể chứa ở cuối nguồn của việc sàng lọc và loại bỏ các phần lắng.

Loại bỏ chất béo và dầu mỡ

Trong một số nhà máy lớn, chất béo và dầu mỡ được loại bỏ bằng cách chuyển nước thải vào một bồn chứa, tại đây diễn ra quá trình phân tách thu gom chất béo nổi trên bề mặt. Máy thổi khí đặt tại đáy bể cũng có thể được sử dụng để giúp phá bỏ váng dầu mỡ.

Xử lý sơ cấp

Trong giai đoạn lắng sơ cấp, nước thải được chảy qua các bể chứa lớn, thường được gọi là "Bể lắng ban đầu", "bể lắng sơ cấp" hay "bể lắng chính". Các bể được sử dụng để tách bùn trong khi dầu mỡ nổi lên bề mặt và được thu gom. Bể lắng sơ cấp thường được trang bị máy tách bùn được điều khiển hoạt động liên tục, bùn được thu bằng một phễu đặt trong đáy của bể, tại đó bùn được bơm về nơi xử lý. Mỡ và dầu được thu hồi bằng thiết bị chuyên dụng.

Xử lý thứ cấp

Quá trình này được áp dụng để làm giảm đáng kể hàm lượng các chất sinh học trong nước thải có nguồn gốc từ chất thải của con người, chất thải thực phẩm, xà phòng và chất tẩy rửa. Phần lớn các nhà máy ở các thành phố xử lý nước thải sử dụng quá trình sinh học hiếu khí. Để có hiệu quả, các sinh vật cần được cung cấp oxy và thức ăn để sống. Các vi khuẩn và sinh vật đơn bào phân hủy sinh học tiêu thụ các chất ô nhiễm hữu cơ hòa tan (ví dụ như đường, chất béo, các phân tử carbon ngắn chuỗi hữu cơ, …) và gắn kết nhiều của các phân ít hòa tan dưới dạng kết tủa. Hệ thống xử lý nước thải thứ cấp được phân loại là màng lọc cố định và hệ thống phát triển sinh vật lơ lửng.
Tham khảo thêm bài viết: Các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến nhất hiện nay