Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch của đất và nguồn nước. Việc xử lý nước thải được thực hiện trên các cơng trình :
Cánh đồng tưới
Dẫn nước thải theo hệ thống mương đất trên cánh đồng tưới, dùng bơm và ống phân phối phun nước thải lên mặt đất. Một phần nước bốc hơi, phần cịn lại thấm vào đất để tạo độ ẩm và cung cấp một phần chất dinh dưỡng cho cây cỏ sinh trưởng. Phương pháp này chỉ được dùng hạn chế ở những nơi cĩ khối lượng nước thải nhỏ, vùng đất khơ cằn xa khu dân cư, độ bốc hơi cao và đất luơn thiếu độ ẩm.
Ở cánh đồng tưới khơng được trồng rau xanh và cây thực phẩm vì vi khuẩn, virút gây bệnh và kim loại nặng trong nước thải chưa được loại bỏ sẽ gây tác hại cho sức khỏe của người sử dụng các loại rau và cây thực phẩm này.
Xả nước thải vào ao, hồ, sơng suối
Nước thải được xả vào những nơi vận chuyển và chứa nước cĩ sẵn trong tự nhiên để pha lỗng chúng và tận dụng khả năng tự làm sạch của các nguồn nước tự nhiên.
Khi xả nước thải vào nguồn tiếp nhận, nước của nguồn tiếp nhận sẽ bị nhiễm bẩn. Mức độ nhiễm bẩn phụ thộc vào : lưu lượng và chất lượng nước thải, khối lượng và chất lượng nước cĩ sẵn trong nguồn, mức độ khuấy trộn để pha lỗng. Khi lưu lượng và tổng hàm lượng chất bẩn trong nước thải nhỏ so với lượng nước của nguồn tiếp nhận, ơxy hịa tan cĩ trong nước đủ để cấp cho quá trình làm sạch hiếu khí các chất hữu cơ. Tuy nhiên, các chất lơ lửng, vi trùng gây bệnh và kim loại nặng, … nếu khơng loại bỏ trước vẫn đe dọa đến sức khỏe và sinh hoạt cộng đồng thơng qua hoạt động của các lồi cá, chim và các lồi sinh vật cĩ ích khác.
Hồ sinh học
Hệ hồ cĩ thể phân loại như sau : (1) hồ hiếu khí, (2) hồ tùy tiện, (3) hồ kỵ khí và (4) hồ xử lý bổ sung.
Hồ hiếu khí
Cĩ diện tích rộng, chiều sâu cạn. Chất hữu cơ trong nước thải được xử lý chủ yếu nhờ sự cộng sinh giữa tảo và vi khuẩn sống ở dạng lơ lửng. Ơxy cung cấp cho vi khuẩn nhờ sự khuếch tán qua bề mặt và quang hợp của tảo. Chất dinh dưỡng và CO2 sinh ra trong quá trình phân hũy chất hữu cơ được tảo sử dụng. Hồ hiếu khí cĩ hai dạng : (1) cĩ
lượng ơxy cung cấp cho vi khuẩn, chiều sâu hồ này khoảng 1,5 m. Để đạt hiệu quả tốt cĩ thể cung cấp ơxy bằng cách thổi khí nhân tạo.
Tảo
Vi khuẩn Tảo mới
Chất hữu cơ
Năng lượng mặt trời
Vi khuẩn mới O2 CO ,NHPO ,H O 4 3 2 3- 2
Hình 3.3. Mối quan hệ cộng sinh giữa tảo và vi sinh vật trong hồ hiếu khí
Hồ tùy tiện
Trong hồ tùy tiện tồn tại 03 khu vực : (1) khu vực bề mặt, nơi đĩ chủ yếu vi khuẩn và tảo sống cộng sinh; (2) khu vực đáy, tích lũy cặn lắng và cặn này bị phân hủy nhờ vi khuẩn kỵ khí; (3) khu vực trung gian, chất hữu cơ trong nước thải chịu sự phân hủy của vi khuẩn tùy tiện. Cĩ thể sử dụng máy khuấy để tạo điều kiện hiếu khí trên bề mặt khi tải trọng cao. Tải trọng thích hợp dao động trong khoảng 70 – 140 kg BOD5/ha ngày.
Hồ kỵ khí
Thường được áp dụng cho xử lý nước thải cĩ nồng độ chất hữu cơ cao và cặn lơ lửng lớn, đồng thời cĩ thể kết hợp phân hủy bùn lắng. Hồ này cĩ chiều sâu lớn, cĩ thể sâu đến 9 m. Tải trọng thiết kế khoảng 220 – 560 kg BOD5/ha ngày
Hồ xử lý bổ sung
Cĩ thể áp dụng sau quá trình xử lý sinh học (aeroten, bể lọc sinh học hoặc sau hồ sinh học hiếu khí, tùy tiện, …) để đạt chất lượng nước ra cao hơn, đồng thời thực hiện quá trình nitrate hĩa. Do thiếu chất dinh dưỡng, vi sinh cịn lại trong hồ này sống ở giai đoạn hơ hấp nội bào và ammonia chuyển hĩa sinh học thành nitrate. Thời gian lưu nước trong hồ này khoảng 18 – 20 ngày. Tải trọng thích hợp 67 – 200 kg BOD5/ha ngày.
2 O Tế bào mới CO Vi khuẩn Tế bào mới Tảo 2 Tế bào chết Tế bào chết NH PO ,... 3- 4 3 Nước thải Chất rắn cĩ thể lắng
Chất thải hữu cơ
3 NH PO ,... 3-
4
Axit hữu cơ, rượu CO + NH + H S + CH
2 3 2 4
Bùn đáy
H S + 2O H SO2 2 2 4 Làm thống
O2
Giĩ (giĩ thúc đẩy quá trình hịa trộn và làm thống) O (các giờ chiếu sáng trong ngày)2 CO2 2 H S Nếu khơng cĩ O ở lớp phía trên của hồ cĩ thể
sinh ra khí cĩ mùi 2 Mặt trời Vùng hiếu khí Vùng kỵ khí Vùng tùy tiện
Hình 3.4.Sơ đồ hồ hiếu khí tùy tiện