Ô nhiễm nước đang là vấn đề đáng báo động trên thế giới hiện này, đặc biệt là các nước phát triển. Cùng với sự phát triển thì các khu công nghiệp nhà máy… đã thải ra môi trường hàng loạt các chất thải độc hại làm cho nguồn nước bị ô nhiễm trầm trọng. Bên cạnh đó là vấn đề xử lý nước thải sinh hoạt của hơn 7,7 tỉ người (Dân số thế giới 2019) đã và đang tăng lên từng ngày. Để giải quyết các vấn đề trên các nhà nghiên cứu khoa học trên thế giới đã đưa ra nhiều giải pháp, công nghệ để xử lý nước thải giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Nghiên cứu của Michael J. Donkin, M. Russell và cộng sự về một hệ thống bùn hoạt tính loại bỏ chất dinh dưỡng theo quy mô phòng thí nghiệm, dựa trên mô hình AAO, được sử dụng để xử lý nước thải tổng hợp từ nhà máy sữa/bơ. Hiệu quả loại bỏ COD tương đối cao, trên 90%. ( Michael J. Donkin, 1998).
Nghiên cứu của Hye Ok Park và cộng sự về sử dụng bể phản ứng màng sinh học (MBBRs) trong xử lý nước thải dệt nhuộm. Quy trình MBBR loại bỏ 86% COD và 50% màu ( dòng vào COD = 608 mg/l và độ màu = 553 Pt/Co) sử dụng nồng độ MLSS tương đối thấp (trung bình 3000 mg/l trong sinh khối gắn với chất mang thuốc nhuộm PU-AC) và thời gian lưu nước (HRT = 44 giờ). ( Hye Ok Park, 2010).
Tác giả Jing Wang và cộng sự nghiên cứu về dự án xử lý nước thải của một nhà máy chế biến cao su tự nhiên ở Tây Song Bản Nạp, Vân Nam, Trung Quốc. Dự án đã
thông qua quy trình xử lý nước thải của cát lắng, kị khí, thiếu khí, hiếu khí, trầm tích và khử trùng. Khi hoạt động ổn định, chỉ số pH, SS, COD, BOD5 và N-NH4+ lần lượt là 7,43 mg/l, 40 mg/l, 18 mg/l và 0,27 mg/l. Chất lượng nước thải đạt tiêu chuẩn cấp I loại bỏ theo tiêu chuẩn xả thải toàn diện về nước thải (GB897-1996). (Jing Wang, 2013).
Công ty Fujikasui Engneering Co (Nhật Bản) đưa ra thiết bị Troll. Troll là thiết bị xử lý yếm khí (lên men methan) nước thải bằng vi sinh vật yếm khí song có thể xử lý nồng độ cao nhờ sử dụng khuẩn thể dạng cốm. Troll nhờ phương pháp UASB (sàn bùn yếm khí dòng đối lưu lên), không sử dụng giá thể hay sàn cố định và không lưu chuyển bùn bằng bơm. Nhờ khí methan sinh ra trong quá trình phân giải chất hữu cơ, khuẩn thể dạng cốm tự nhân sẽ tuần hoàn trong bể phản ứng tiếp xúc với chất hữu cơ và xử lý chúng. Thiết bị này có thể xử lý nước thải với nồng độ BOD từ 1000 mg/l đến 15000 mg/l, đạt tỷ lệ khử trên 90%. (Theo www.env.go.jp).
Bể tự hoại model K-HC-T của Công ty Kubota Corporation (Nhật Bản) đưa ra để xử lý nước thải sinh hoạt ở các khu dân cư, chung cư. Bể xử lý nước thải sử dụng phương pháp sàn lọc yếm khí phân li chất rắn, giá thể lọc lưu chuyển. Thiết bị có thể xử lý nước thải hữu cơ BOD dưới 500 mg/l (lên đến khoảng 6000 m3/ngày). (Theo www.env.go.jp).
Hình 2.1. Bể tự hoại model K-HC-T (Nhật Bản)
Tác giả Metes và cộng sự nghiên cứ về ứng dụng Flocculation để xử lý nước thải mực in. Kết quả chứng minh được Flocculation là một chất xúc tác đơn giản và hiệu quả trong việc loại bỏ một phần đáng kể hàm lượng chất hữu cơ, loại bỏ được hoàn toàn màu và độ đục trong nước thải mực in. (Metes A, 2000).
Tác giả Ma X. J và Xia H. L đã sử dụng quá trình oxy hóa Fenton để xử lý COD, SS, độ màu trong nước thải mực in. Kết quả cho thấy kết hợp Fenton có thể xử lý được 93,4 % với COD, 87,2% với TSS và 100% với độ màu trong các điều kiện được chọn. (Ma X. J, 2009).
2.4.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Ở Việt Nam các nghiên cứu về xử lý nước thải bằng các công nghệ tiên tiến còn hạn chế, phần lớn chỉ do các trung tâm công nghệ hay các trường đại học nghiên cứu áp dụng thử nghiệm.
Nghiên cứu về sử dụng công nghệ AAO với vật liệu đệm để xử lý nước thải sinh hoạt được thực hiện bởi nhóm sinh viên Khoa học Công nghệ trường Đại học Hoa Sen. Kết quả cho thấy hiệu quả loại bỏ vượt trội các chất hữu cơ, nitơ, photpho với hiệu suất tương ứng cho từng chỉ tiêu là COD 85-90%, NH4+ 50-60%, P 26 - 35%.
(Ngô Hoàng An, 2015).
Trung tâm Ứng dụng và Chuyển giao Khoa học và Công nghệ Vĩnh Phúc đã nghiên cứu và áp dụng thành công biện pháp xử lý nước thải trong bệnh viện bằng công nghệ bể lọc sinh học. Mô hình được ứng dụng thành công tại Bệnh viện Đa khoa khu vực Mê Linh. Nước thải sau khi xử lý sạch đạt tiêu chuẩn Việt Nam, có thể thải ra môi trường không ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người. (Theo cổng thông tin điện tử Sở khoa học và công nghệ Vĩnh Phúc).
Nghiên cứu của Lê Hoàng Việt và cộng sự về khảo sát một số thông số vận hành quy trình keo tụ - tạo bông kết hợp Fenton trong xử lý nước thải mực in. Kết quả cho thấy nước thải nhà máy in có thể được xử lý bằng bể keo tụ - tạo bông với các thông số vận hành tối ưu: liều lượng phèn PAC là 150 mg/l và liều lượng CaCO3 là 67,5 mg/l, không cần bổ sung chất trợ keo tụ polymer. Khi đó hiệu suất xử lý độ đục, SS và COD lần lượt là 99,7%, 91,3% và 77,3%. Nước thải sau khi keo tụ cho qua bể phản ứng Fenton trong 45 phút ở pH = 3 liều lượng H2O2 là 100 mg/l và liều lượng Fe2+ là 80 mg/l, hiệu suất xử lý COD đạt 81,5%. Giá trị COD trong nước thải đầu ra đã đạt tiêu chuẩn xả thải theo quy định. (Lê Hoàng Việt, 2017).
PHẦN 3