1.2. CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ QUẢN LÍ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT DỰA VÀO CỘNG ĐỒNG
1.2.2. Khái niệm về nước thải và xử lý nước thải
Theo Tiêu chuẩn Việt Nam 5980 - 1995 và ISO 6107/1 - 1980: Nước thải là nước đã được thải ra sau khi đã sử dụng hoặc được tạo ra trong một quá trình công nghệ và không còn giá trị trực tiếp đối với quá trình đó.
Ngoài ra, nước thải còn được định nghĩa là chất lỏng được thải ra sau quá trình sử dụng của con người và đã bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng. Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng. Đó cũng là cơ sở trong việc lựa chọn các biện pháp quản lý hoặc công nghệ xử lý [5,6].
1.2.2.2. Ô nhiễm nước thải
Vấn đề ô nhiễm nước là một trong những thực trạng đáng ngại nhất của sự hủy hoại môi trường tự nhiên do nền văn minh đương thời. Môi trường nước rất dễ bị ô nhiễm, các ô nhiễm từ đất, không khí đều có thể làm ô nhiễm nước, ảnh hưởng lớn đến đời sống của con người và các sinh vật khác.
Sự ô nhiễm nước là sự có mặt của một số chất ngoại lai trong môi trường nước tự nhiên dù chất đó có hại hay không. Khi vƣợt qua một ngƣỡng nào đó, chất đó sẽ trở nên độc hại đối với con người và sinh vật.
1.2.2.3. Đặc trưng của nước thải
Nước thải có những biểu hiện đặc trưng sau: Độ đục, màu sắc, mùi, vị, nhiệt độ, độ dẫn điện, DO (lƣợng Ôxy hòa tan), các chỉ tiêu vi sinh vật.
1.2.2.4. Phân loại nước thải
Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng:
Nước thải sinh hoạt: là nước thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của con người như tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân… Nước thải
sinh hoạt thường được thải ra từ các căn hộ, khu dân cư, cơ quan, xí nghiệp, trường học, khu vực công sở, bệnh viện, chợ, khu vui chơi giải trí, trung tâm thương mại, các công trình công cộng khác và ngay trong các cơ sở sản xuất
Nước thải sản xuất: Nước thải từ các làng nghề ở nông thôn, nước thải công nghiệp (nước thải từ các nhà máy đang hoạt động ở đô thị )...
Nước thải bệnh viện: phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau chủ yếu là từ các nguồn: nước thải sinh hoạt từ bệnh nhân, người nhà bệnh nhân, cán bộ và toàn thể nhân viên bệnh viện, nước thải pha chế thuốc, nước thải tẩy khuẩn, nước thải lau chùi phòng làm việc, nước thải bệnh nhân.
Nước thấm qua: lượng nước thấm vào hệ thống ống bằng nhiều cách khác nhau, qua các khớp nối, các ống có khuyết tật hoặc thành hố gas hay hố xí.
Nước thải tự nhiên: nước mưa được xem như nước thải tự nhiên ở những thành phố hiện đại, chúng đƣợc thu gom theo hệ thống riêng.
Nước thải đô thị: là một thuật ngữ chung chỉ chất lỏng trong hệ thống cống thoát của thành phố, thị xã; đó là hỗn hợp của các loại chất thải trên.
Trong tất cả các loại nước thải trên, chúng ta thường gặp và tiếp xúc nhiều nhất với hai loại nước thải đó là: Nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất. Đặc biệt, hiện nay, nước thải sản xuất tại các làng nghề chế biến lương thực thực phẩm ở nông thôn là một vấn đề đáng lo ngại. Thực tiễn, hiện nay đề tài đang nghiên cứu trong phạm vi, giới hạn luận văn là vấn đề nước thải sản xuất miến dong ở xã Đông Thọ, thành phố Thái Bình, tỉnh Thái Bình.
1.2.2.5. Biện pháp xử lý nước thải
Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng.
Đây là cơ sở trong việc lựa chọn các biện pháp quản lý hoặc công nghệ xử lý.
Có nhiều quá trình được sử dụng để làm sạch nước thải tùy theo loại và mức độ nhiễm bẩn. Nước thải có thể được xử lí trong các nhà máy xử lý nước thải bao gồm các quy trình xử lí cơ học, vật lý, hóa học và sinh học. Ở đây tôi tập trung chủ yếu vào phương pháp xử lý sinh học [4,5,6,7].
Phương pháp sinh học thường dùng để loại các chất phân tán nhỏ, keo và hữu cơ hoà tan (đôi khi cả vô cơ) khỏi nước thải. Nguyên lí của phương pháp là dựa vào hoạt động sống của các vi sinh vật có khả năng phân huỷ, bẻ gẫy các đại phân tử hữu cơ thành các chất đơn giản hơn, đồng thời chúng cũng sử dụng các chất có trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng như Cacbon, Nitơ, Phospho, Kali...
Quá trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo có thể đạt mức hoàn toàn (xử lý sinh học hoàn toàn) với BOD giảm tới 90 - 95% và không hoàn toàn với BOD giảm tới 40 - 80%. Phương pháp sinh học là phương pháp triệt để nhất, nó tạo ra những sản phẩm thân thiện với thiên nhiên hoặc biến đổi những chất có hại trở thành hữu ích. Ngày nay, phương pháp sinh học đã và đang được nghiên cứu, áp dụng để xử lý ô nhiễm môi trường.
Nước thải sau xử lý có thể được tái sử dụng trong công nghiệp, nông nghiệp và phục hồi các hệ sinh thái tự nhiên. Trong nhiều trường hợp còn có thể được sử dụng để làm nước uống. Có thể sử dụng nước đã xử lí để tưới tiêu vì có thể cung cấp liên tục với bất kì điều kiện thời tiết, khí hậu và tiết kiệm nguồn nước sạch.
Nguồn nước tưới tiêu này có ích cho thực vật vì trong thành phần có chứa các chất dinh dƣỡng nhƣ Nitơ, Photpho và Kali.
Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khóang chất làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển. Một cách tổng quát, phương pháp xử lý sinh học có thể chia làm 3 loại:
Phương pháp hiếu khí: sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên tục. Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa.
Phương pháp thiếu khí: sử dụng nhóm vi sinh vật tùy nghi, hoạt động trong môi trường không có oxy nhưng có các chất chứa oxy như SO42-, NO2-, NO3-, PO43-.
Phương pháp kỵ khí (hay yếm khí): sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trong điều kiện không có oxy;
Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hoà tan, cả chất keo và các chất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo 3 giai đoạn chính nhƣ sau:
Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt tế bào vi sinh vật;
Khuyếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng độ bên trong và bên ngoài tế bào;
Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lƣợng và tổng hợp tế bào mới.
Tốc độ quá trình oxy hóa sinh hóa phụ thuộc vào nồng độ chất hữu cơ, hàm lượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ thống xử lý.
Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hóa là chế độ thuỷ động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, pH, dinh dƣỡng và nguyên tố vi lƣợng [4,5,6,7].
Tóm lại, bản chất của xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học là phân huỷ các chất ô nhiễm hữu cơ nhờ vi sinh vật. Tùy thuộc vào bản chất cung cấp không khí, các phương pháp phân huỷ sinh học có thể phân loại xử lý hiếu khí, kỵ khí hoặc tuỳ tiện. Để đạt đƣợc hiệu quả phân huỷ sinh học các chất ô nhiễm hữu cơ cao cần bổ sung các chất dinh dƣỡng cần thiết nhƣ nitơ, phốt pho và có thể một vài nguyên tố hiếm. Phương pháp xử lý sinh học được áp dụng tương đối rộng do chi phí vận hành và bảo dƣỡng thấp