Các khu công nghiệp hiện nay thường sử dụng rất nhiều phương pháp để đảm bảo quá trình vận hành và xử lý nước thải diễn ra ổn định hơn. Chắc hẳn xử lý nước thải theo công nghệ hoá học, vật lý hay sinh học mỗi chúng ta cũng từng nghe qua một lần. Vậy việc xử lý nước thải kết hợp công nghệ hoá lý và sinh học liệu có mang đến hiệu quả không? Nếu có! Chúng sẽ được ứng dụng như thế nào? Bài viết này hãy cùng Biogency tìm hiểu chi tiết hơn về vấn đề này nhé!
Sự khác biệt giữa xử lý nước thải hóa lý và xử lý nước thải sinh học
Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý
Phương pháp này có đặc điểm là chủ yếu sử dụng chất hóa học để phân hủy các chất ô nhiễm từ các nguồn thải có hàm lượng chất độc hại cao như sản xuất hóa chất, dược phẩm, y tế, dệt nhuộm,…. Phương pháp này ưu tiên tập trung loại bỏ các kim loại nặng và số chất gây ô nhiễm có thể được loại bỏ, chẳng hạn như:
+ Thuốc nhuộm: Nước thải từ các nhà máy giấy, bột giấy và dệt may, được sử dụng để tạo màu cho các sản phẩm.
+ Sơn và dung môi: từ công nghiệp sơn hoặc quá trình làm sạch thiết bị.
+ Cặn kim loại: như nhôm, đồng, sắt, chì, thủy ngân, niken, kẽm. Khi chúng liên kết với các protein và enzyme trong cơ thể, chúng sẽ gây độc cho cơ thể con người.
Xử lý hóa lý có thể là một quá trình xử lý đơn giản hoặc phức tạp, tùy thuộc vào thành phần chất ô nhiễm và quy mô của dòng thải. Hầu hết các giai đoạn xử lý hóa lý bao gồm tạo kết tủa, keo tụ-tạo bông, trao đổi ion, tuyển nổi, khử trùng…. Tùy từng loại nước thải sẽ trải qua các bước trung gian như điều chỉnh pH hay nhiệt độ để tối ưu hóa quá trình xử lý.
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
Quá trình sinh học giúp phân hủy chất thải bằng cách sử dụng các vi sinh vật có lợi để loại bỏ các chất ô nhiễm. Vậy những hợp chất nào được loại bỏ khỏi quá trình xử lý sinh học? Bao gồm các hợp chất thơm: bao gồm benzen, toluen, xylen thường có trong nước thải công nghiệp; carbohydrate, chất béo, hidrocacbon hoặc protein.
Cũng tương tự như quá trình xử lý hóa học, công nghệ sinh học phải trải qua các bước như tiền xử lý, xử lý kỵ khí-hiếu khí-thiếu khí. Ở giai đoạn này, người ta thường kết hợp một số công nghệ xử lý nước thải tiên tiến hơn là MBR hay MBBR để nâng cao hiệu quả xử lý chất hữu cơ.
Mô tả chi tiết về hệ thống khi kết hợp công nghệ hoá lý với công nghệ sinh học
Ứng dụng công nghệ vật lý để xử lý nước thải
- Song chắn rác
Trang bị hệ thống thanh chắn có thể loại bỏ các loại vỏ nhựa kích thước lớn, bao bì, giấy rác,… hạn chế tối đa tình trạng tắc nghẽn hệ thống và hư hỏng đường ống dẫn nước thải, tránh ảnh hưởng đến công đoạn xử lý tiếp theo.
- Bể lắng cát
Bể lắng cát có nhiệm vụ tách các hợp chất vô cơ không tan có kích thước từ 0,2-2mm ra khỏi nguồn nước thải để tránh xói mòn đường ống nước. Hiện nay có 3 loại bể lắng được sử dụng phổ biến là bể lắng cát ngang, bể lắng cát đứng và bể thổi khí.
- Bể lắng
Bông cặn và chất lơ lửng được hình thành trong quá trình keo tụ tạo bông cặn sẽ được tách ra khỏi nước thải nhờ bể lắng.
- Bể tuyển nổi
Nhờ quá trình sục khí, quá trình tuyển nổi được thực hiện hiệu quả, các bọt khí sẽ mang các hạt cặn nổi lên trên bề mặt, nhờ đó có thể loại bỏ hoàn toàn các chất rắn nhỏ hoặc dầu mỡ trên bề mặt.
Ứng dụng công nghệ hoá học xử lý nước thải
- Bể trung hòa
Mỗi loại nước thải khác nhau sẽ chứa lượng axit và kiềm khác nhau, giá trị pH cần duy trì trong khoảng 6,5-8,5 để trung hòa nước. Do đó bể trung hòa ứng dụng các phương pháp sau:
– Kết hợp chất xúc tác hỗ trợ xử lý
– Ứng dụng vật liệu trung hoà (để xử lý nước thải có tính axit)
– Trung hòa nước thải (kết hợp nước thải tính kiềm và tính axit để cân bằng tính chất nước thải)
– Hấp thụ khí bằng dung dịch kiềm (Dùng nước kiềm để hấp thụ khí axit hoặc hút khí amoniac từ nước thải có tính axit cao)
- Bể keo tụ-tạo bông
Nước thải thường chứa các hạt mịn lơ lửng có kích thước rất nhỏ và va chạm với nhau tạo thành lực kết dính của các hạt keo. Các hạt keo này làm ion hóa các chất và dung dịch trong nguồn nước thải nhờ lực đẩy tĩnh điện.
Quá trình trung hòa phá hủy tính ổn định của các hạt keo nên được gọi là quá trình keo tụ. Các hạt keo trung hòa được kết nối với nhau tạo thành một bông cặn lớn, sau đó lắng xuống đáy bể, quá trình này được gọi là quá trình tạo bông.
Ứng dụng công nghệ sinh học xử lý nước thải
Công nghệ này dựa trên hoạt động chính của các vi sinh xử lý nước thải, giúp phân hủy hiệu quả các chất hữu cơ và khoáng chất có trong nước thải. Xử lý nước thải sinh học được chia thành hai loại phổ biến:
- Công nghệ sử dụng vi sinh kỵ khí trong môi trường kỵ khí
- Công nghệ sử dụng vi sinh vật hiếu khí trong điều kiện cung cấp oxy liên tục.
Quá trình oxy hóa phân hủy chất hữu cơ qua 3 giai đoạn:
– Chất hữu cơ di chuyển lên bề mặt tế bào vi sinh vật
– Quá trình khuếch tán bề mặt tế bào của màng bán thấm
– Bắt đầu chuyển hóa các chất trong tế bào, làm cho tế bào tổng hợp và tạo ra năng lượng mới
Những lưu ý khi ứng dụng công nghệ hoá lý kết hợp sinh học
Sử dụng chất phản ứng
+ Vấn đề này thuộc về xử lý hóa học, vì có nhiều chất hóa học khác nhau được sử dụng để xử lý cho mỗi loại nước thải chuyên biệt
+ Tùy theo lượng nước thải, mức độ ô nhiễm và nồng độ, lựa chọn loại và số lượng chất phản ứng cần thiết.
Lắp đặt thiết bị trong hệ thống
Phương pháp sinh học sử dụng nhiều bể chứa và các thiết bị liên quan như máy bơm, máy sục khí, máy khuếch tán hoặc giá thể sinh học để thúc đẩy quá trình tiêu thụ và phân hủy các chất ô nhiễm bởi vi sinh vật.
Vận hành nguồn năng lượng
+ Phương pháp hoá lý kết hợp với sinh học đều có xu hướng tiêu tốn và cần nhiều năng lượng để hoạt động và vận hành hệ thống.
+ Đối với hệ thống xử lý nước thải đô thị và công nghiệp sẽ tiêu tốn nhiều chi phí năng lượng, thường là 25-40% tổng chi phí vận hành.
+ Thường nhu cầu năng lượng lớn nhất tập trung vào hệ thống máy bơm và máy sục khí
Quá trình bảo trì
Các nhà máy xử lý nước thải yêu cầu quá trình bảo trì thường xuyên và liên tục để đảm bảo hoạt động được trơn tru nhất. Màng lọc bị tắc cần được vệ sinh, thiết bị hư hỏng cần được thay thế ngay, do đó việc bảo trì cũng chiếm chi phí khá lớn trong tổng chi phí vận hành của cả hệ thống.
______________________
Qua những chia sẻ trên hy vọng sẽ giúp mọi người hiểu rõ về cách xử lý nước thải bằng công nghệ hoá lý kết hợp sinh học. Để được tư vấn và giải đáp liên quan đến các vấn đề trong xử lý nước thải xin hãy liên hệ ngay với Biogency qua hotline: 0909 538 514
