Nƣớc thải thƣờng chứa rất nhiều tạp chất cĩ bản chất khác nhau. Vì vậy, mục đích của xử lý nƣớc thải là khử các tạp chất đĩ sao cho nƣớc sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn chất lƣợng ở mức chấp nhận đƣợc theo các chỉ tiêu đã đặt ra. Các chỉ tiêu chất lƣợng đĩ thƣờng phụ thuộc vào mục đích và cách thức sử dụng: nƣớc đƣợc tái
sử dụng hay thải thẳng vào các nguồn tiếp nhận nƣớc. Để đạt đƣợc mục đích trên, trong cơng nghệ XLNT đã xử dụng nhiều quá trình khác nhau.
a. Phƣơng pháp xử lý cơ học[2]
Phƣơng pháp xử lý cơ học đƣợc sử dụng để tách các chất khơng hịa tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nƣớc thải. Những cơng trình xử lý cơ học bao gồm:
- Song chắn rác, lưới lọc dùng để chắn giữ các cặn bẩn cĩ kích thƣớc lớn hoặc
ở dạng sợi nhƣ giấy, rau, cỏ, rác… đƣợc gọi chung là rác. Rác thƣờng đƣợc chuyển tới máy nghiền rác, sau khi đƣợc nghiền nhỏ, cho đổ trở lại trƣớc song chắn rác hoặc chuyển tới bể phân hủy cặn. Trong những năm gần đây sử dụng rất phổ biến song chắn rác liên hợp vừa chắn giữ vừa nghiền rác đối với những trạm xử lý cơng suất nhỏ và vừa.
- Bể lắng cát tách ra khỏi nƣớc thải các chất bẩn vơ cơ cĩ trọng lƣợng riêng
lớn (nhƣ xỉ than, cát…), chúng khơng cĩ lợi đối với các quá trình làm trong, xử lý sinh hĩa nƣớc thải và xử lý cặn bã cũng nhƣ khơng cĩ lợi đối với các cơng trình thiết bị cơng nghệ trên trạm xử lý. Cát từ bể lắng cát đƣa đi phơi khơ ở trên sân phơi và sau đĩ thƣờng đƣợc sử dụng lại cho những mục đích xây dựng.
- Bể lắng tách các chất lơ lửng cĩ trọng lƣợng riêng khác với trọng lƣợng riêng của nƣớc thải. Chất lơ lửng nặng sẽ từ từ lắng xuống đáy, các chất lơ lửng nhẹ sẽ nổi lên bề mặt. Cặn lắng và bọt nổi nhờ các thiết bị cơ học thu gom và vận chuyển lên cơng trình xử lý cặn.
- Bể vớt dầu mỡ thƣờng áp dụng khi xử lý nƣớc thải cĩ chứa dầumỡ (nƣớc thải
cơng nghiệp). Đối với nƣớc thải sinh hoạt khi hàm lƣợng dầu mỡ khơng cao thì việc vớt dầu mỡ thƣờng thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt chất nổi.
- Bể lọc nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thƣớc nhỏ bằng cách cho
nƣớc thải đi qua lớp vật liệu lọc, cơng trình này sử dụng chủ yếu cho một số loại nƣớc thải cơng nghiệp.
Phƣơng pháp xử lý nƣớc thải bằng cơ học cĩ thể loại bỏ khỏi nƣớc thải đƣợc 60% các tạp chất khơng hịa tan và 20% COD.Hiệu quả xử lý cĩ thể đạt tới 75% theo hàm lƣợng chất lơ lửng và 30 ÷ 35% theo BOD bằng các biện pháp làm thống sơ bộ hoặc đơng tụ sinh học.
b. Phƣơng pháp xử lý hĩa học[2]
Thực chất của phƣơng pháp xử lý hĩa học là đƣa vào nƣớc thải chất phản ứng nào đĩ để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hĩa học và tạo cặn lắng hoặc tạo dạng chất hịa tan nhƣng khơng độc hại, khơng gây ơ nhiễm mơi trƣờng.
- Phương pháp trung hịa dùng để đƣa mơi trƣờng nƣớc thải cĩ chứa các axit
vơ cơ hịa kiềm về trạng thái trung tính pH = 6,5 ÷ 8,5. Phƣơng pháp này cĩ thể thực hiện bằng nhiều cách: trộn lẫn nƣớc thải chứa axit và chứa kiềm; bổ sung thêm tác nhân hĩa học; lọc nƣớc qua lớp vật liệu lọc cĩ tác dụng trung hịa, hấp thụ khí chứa axit bằng nƣớc thải chứa kiềm…
- Phương pháp keo tụ (đơng tụ keo) dùng để làm trong và khử màu nƣớc thải
bằng cách dùng các chất keo tụ (phèn) và các chất trợ keo tự để liên kết các chất rắn ở dạng lơ lửng và keo cĩ trong nƣớc thải thành những bơng cặn cĩ kích thƣớc lớn hơn.
- Phương pháp ozon là phƣơng pháo xử lý nƣớc thải cĩ chứa các chất hữu cơ
dạng hịa tan và dạng keo bằng ozon. Ozon dễ dàng nhƣờng oxy nguyên tử cho các tạp chất hữu cơ.
- Phương pháp điện hĩa học cũng thuộc loại phƣơng pháp hĩa học. Thực chất
là phá hủy các tạp chất độc hại cĩ trong nƣớc thải bằng cách oxy hĩa điện hĩa trên cực anot hoặc dùng để phục hồi các chất quý (đồng, chì, sắt…). Thơng thƣờng hai nhiệm vụ phân hủy chất độc hại và thu hồi đƣợc giải quyết đồng thời.
c. Phƣơng pháp hĩa – lý [2]
Những phƣơng pháp xử lý hĩa lý đều dựa trên cơ sở ứng dụng các quá trình: hấp phụ, tuyển nổi, trao đổi ion, tách màng, chƣng bay hơi, trích ly, cơ đặc, khử hoạt tính phĩng xạ, khử khí, khử mùi, khử muối,…
- Hấp phụ dùng để tách các chất hữu cơ và khí hịa tan khỏi nƣớc thải bằng cách tập trung những chất đĩ trên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) hoặc bằng cách tƣơng tác giữa các bẩn hịa tan với các chất rắn (hấp phụ hĩa học).
- Trích ly dùng để tách các chất bẩn hịa tan ra khỏi nƣớc thải bằng cách bổ sung một chất dung mơi khơng hịa tan vào nƣớc, nhƣng độ hịa tan của chất bẩn trong dung mơi cao hơn trong nƣớc.
- Chưng bay hơi là chƣng nƣớc thải để các chất hịa tan trong đĩ cùng bay hơi
lên theo hơi nƣớc. Khi ngƣng tụ, hơi nƣớc và chất rắn dễ bay hơi sẽ hình thành các lớp riêng biệt và do đĩ dễ dàng phân tách các chất bẩn ra.
- Tuyển nổi là phƣơng pháp để loại bỏ những tạp chất ra khỏi nƣớc bằng cách (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
tạo cho chúng khả năng dễ nổi lên mặt nƣớc khi chúng bám theo các bọt khí.
- Tách bằng màng là phƣơng pháp tách các chất tan ra khỏi các hạt keo bằng
cách dùng các màng bán thấm. Đĩ là các màng xốp đặc biệt khơng cho các hạt keo đi qua.
d. Phƣơng pháp xử lý sinh học[4]
Ngƣời ta sử dụng các phƣơng pháp sinh học để làm sạch nƣớc thải cĩ chứa các chất hữu cơ hịa tan và một số chất vơ cơ nhƣ H2S, các sunfit, amoniac, nitơ…
Phƣơng pháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạtđộng của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nƣớc thải. Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khống làm nguồn dinh dƣỡng và tạo năng lƣợng. Trong quá trình dinh dƣỡng, chúng nhận các chất dinh dƣỡng để xây dựng tế bào, sinh trƣởng và sinh sản nên sinh khối của chúng đƣợc tăng lên. Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy sinh học thƣờng là các khi CO2, N2, CH4, H2S, các chất vơ cơ nhƣ NH4+, PO43- và các tế bào mới.
Các quá trình xử lý sinh học đƣợc chia làm 5 nhĩm chính:
- Quá trình hiếu khí: bể Aerotank, bể Unitank, bể SBR, bể lọc sinh học nhỏ giọt, đĩa sinh học…
- Quá trình thiếu khí: bể Anoxic…
- Thiếu khí và kỵ khí kết hợp
- Quá trình hồ sinh học: hồ hiếu khí, hồ thiếu khí tùy tiện và hồ kỵ khí.
e. Xử lý bùn cặn[4]
Khi xử lý nƣớc thải sẽ tạo ra nhiều bùn cặn, chúng cần đƣợc giảm khối lƣợng để giảm sự nhiễm bẩn mơi trƣờng. Số lƣợng, thành phần, tính chất hĩa lý của cặn bùn phụ thuộc vào loại nƣớc thải ban đầu và phƣơng pháp xử lý. Các loại bùn cặn đƣợc chia thành ba nhĩm: bùn cặn vơ cơ, bùn cặn hữu cơ, bùn cặn hỗn hợp chứa các chất vơ cơ và hữu cơ. Bùn cặn đƣợc đặt trƣng bởi hàm lƣợng chất khơ tính theo g/l hoặc %, hàm lƣợng chất hữu cơ/chất tro tính theo % khối lƣợng chất khơ, thành phần nguyên tố, độ nhớt, thành phần kích thƣớc hạt…
Sơ đồ các phƣơng pháp xử lý bùn:
Hình 1. 7: Sơ đồ các phương pháp xử lý bùn thải
Chơn lấp tro Nén đặc bằng lắng Tách nƣớc Đốt Chơn lấp Tách nƣớc Tách nƣớc Sấy khơ Khử trùng Tiêu hủy ( ổn Làm phân bĩn Bùn Sấy khơ Sử dụng làm chất điều hịa Làm phân bĩn