CÔNG NGHỆ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
Nước thải sinh hoạt là nước sau khi được dùng cho các nhu cầu sống và sinh hoạt của con người thải ra. Theo tính chất ô nhiễm, nước thải sinh hoạt được chia thành 2 loại:
- Nước thải đen là nước từ nhà vệ sinh, có nồng độ BOD5, amoni, vi sinh vật gây bệnh cao, là nguồn ô nhiễm chính trong nước thải sinh hoạt. Nước thải đen thường được thu gom và phân hủy một phần trong bể tự hoại nhằm làm giảm nồng độ chất hữu cơ đến ngưỡng phù hợp với các quá trình sinh học phía sau.
- Nước thải xám bao gồm nước từ quá trình giặt giũ quần áo, nước tắm rửa và nước từ nhà bếp, nhà ăn. Nước thải từ nhà bếp, nhà ăn có chứa một lượng lớn chất rắn và dầu mỡ.
Nước thải sinh hoạt có chứa hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, hàm lượng chất dinh dưỡng là nito và photpho, vi sinh vật gây bệnh,… Hàm lượng các chất gây ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào điều kiện sống, chất lượng bữa ăn, lượng nước sử dụng. Để đánh giá chính xác, cần phải khảo sát đặc điểm nước thải từng vùng dân cư như ở đô thị, nông thôn, miền núi, đồng bằng, khu du lịch,…
Nước thải sinh hoạt từ các cơ sở công cộng, khu trung tâm thương mại, cơ sở dịch vụ, khu chung cư và khu dân cư, doanh nghiệp sẽ được thu gom và xử lý trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. Tùy vào nguồn tiếp nhận nước thải là nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt hay không mà lựa chọn giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm đạt cột A hay B của QCVN 14:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt.
Bảng: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14:2008/BTNMT.
Việc quản lý và xử lý nước thải không đúng quy trình sẽ gây ra nhiều tác hại cho môi trường và tốn hao nhiều chi phí để làm sạch và khôi phục lại các điều kiện cân bằng sinh thái.
Dưới đây là công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt điển hình.
Hình 1: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt
Thuyết minh công nghệ
Nước thải từ nhà vệ sinh được dẫn vào Hầm tự hoại để thực hiện quá trình xử lý sơ bộ trước khi dẫn vào Hố thu gom.
Nước thải nhà bếp phát sinh từ hoạt động sơ chế thức ăn, cọ rửa, nấu nướng được dẫn vào Bể tách mỡ nhằm loại bỏ lượng dầu mỡ có trong nước thải, giảm thiểu đến mức tối đa tình trạng tắc nghẽn đường ống. Bể tách mỡ được thiết kế nhiều ngăn có tác dụng ngăn mỡ, mỡ sẽ nổi lên bề mặt và được thu gom định kỳ, xử lý theo quy định, lượng nước sau tách mỡ sẽ chảy về Hố thu gom.
Lượng nước thải từ quá trình tắm giặt cũng được dẫn về Hố thu gom. Tại đây, có đặt song chắn rác thô để giữ lại rác thải có kích thước lớn như bao nylong, mảnh vụn, giấy,… và thu gom định kỳ nhằm hạn chế tối đa ảnh hưởng đến các thiết bị cơ khí cũng như các công trình xử lý tiếp theo. Sau đó, nước thải sẽ tự chảy sang Bể điều hòa.
Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải giúp làm giảm kích thước và tạo chế độ làm việc liên tục, ổn định trước khi bơm sang các công trình đơn vị tiếp theo. Bên cạnh đó, Bể điều hòa giúp cho chế độ hoạt động của các thiết bị cơ khí như bơm, máy thổi khí được duy trì một cách ổn định.
Nước thải trong Bể điều hòa được xáo trộn bằng máy thổi khí, tránh quá trình lắng cặn và phát sinh mùi do phân hủy kỵ khí, đồng thời phân hủy một phần chất hữu cơ trong nước thải. Sau đó, nước thải sẽ được bơm lên Bể sinh học thiếu khí.
Bể sinh học thiếu khí được sử dụng nhằm khử nitrate thành nitơ tự do. Bùn được tuần hoàn từ Bể lắng sinh học và nước thải được tuần hoàn từ Bể sinh học hiếu khí nhằm cung cấp lượng nitrate và ổn định nồng độ bùn hoạt tính, tạo sinh khối cho vi sinh vật. Bể sinh học thiếu khí được khuấy trộn bằng máy khuấy chìm nhằm giữ bùn ở trạng thái lơ lửng và nhằm tạo sự tiếp xúc giữa nguồn thức ăn và vi sinh.
Tại Bể sinh học hiếu khí, các chất hữu cơ được vi sinh vật hiếu khí sử dụng như thức ăn để sinh trưởng và phát triển. Qua đó, lượng sinh khối ngày càng gia tăng và nồng độ ô nhiễm của nước thải giảm xuống. Máy thổi khí được vận hành liên tục nhằm cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí hoạt động và phát triển, duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng. Trong điều kiện thổi khí liên tục, các vi sinh vật hiếu khí sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải và thu năng lượng để chuyển hóa thành tế bào mới, chỉ một phần chất hữu cơ bị oxy hóa hoàn toàn thành CO2, H2O, NO3–, SO42–,…Nước sau Bể sinh học hiếu khí sẽ được dẫn về Bể lắng sinh học.
Bể lắng sinh học có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính đã xử lý trong cụm bể sinh học. Phần bùn lắng này chủ yếu là vi sinh vật trôi ra từ Bể sinh học hiếu khí. Nước sau lắng sẽ tự chảy sang Bể trung gian. Bùn sau khi lắng sẽ được tuần hoàn về Bể sinh học thiếu khí và hiếu khí nhằm bảo đảm lượng bùn trong bể, phần bùn dư được đưa về Bể chứa bùn.
Bể trung gian có nhiệm vụ chứa nước sau lắng trước khi được bơm lên Bồn lọc áp lực.
Nhằm loại bỏ các hạt cặn lơ lửng còn lại trong nước và đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt QCVN 14:2008/BTNMT, cột A. Bồn lọc áp lực thường được thiết kế các lớp vật liệu lọc để giữ các hạt cặn lại trên bề mặt vật liệu lọc.
Sau một thời gian lọc, các cặn bẩn sẽ được giữ lại ở các lớp vật liệu lọc làm tổn thất áp lực qua các lớp vật liệu lọc ngày càng cao, khi đó tiến hành công tác rửa lọc. Nước sau khi rửa lọc sẽ được dẫn về Bể điều hòa.
Nước thải sau khi ra khỏi Bồn lọc áp lực sẽ được dẫn vào Bể khử trùng. Hóa chất khử trùng được châm vào bể để thực hiện công đoạn xử lý cuối cùng – khử trùng để tiêu diệt hết các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh có trong nước thải trước khi ra khỏi môi trường như E.Coli, Coliforms,… Nước sau xử lý đảm bảo các chỉ tiêu đều đạt Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14:2008/BTNMT, cột A.
Bể chứa bùn có nhiệm vụ chứa lượng bùn sinh ra từ quá trình xử lý sinh học. Phần bùn trong bể sẽ được thu gom định kỳ và xử lý theo quy định. Phần nước tách bùn được dẫn về Hố thu gom để xử lý.