Công nghệ xử lý nước thải vật lý bao gồm các giai đoạn xử lý như làm rõ, lọc và quy trình màng trở thành quy trình nổi bật nhất trong việc làm sạch những thành phần độc hại này. Để với xử lý nước thải công nghiệp cần quan tâm đến một số thành phần nổi bật như chất rắn lơ lửng, kim loại, nitrat, sunfat.
Một số quy trình lý hóa kết hợp
Đây là cách loại bỏ nhiều chất lơ lửng thông qua các quy trình như đông tụ, tạo bông và lắng.
- Đông tụ: thêm chất hóa học làm mất tính ổn định hạt mang điện cho phép chúng liên kết với nhau. Những chất đông tụ phổ biến bao gồm clorua sắt, sunfat sắt, nhôm sunfat.
- Keo tụ: quá trình phổ biến được sử dụng như công nghệ độc lập thúc đẩy sự kết tụ và tăng cường khả năng lắng của các hạt. Việc trộn nhẹ làm tăng tốc độ va chạm và tập hợp các hạt không ổn định để tạo ra kết tủa lớn hơn. Quá trình keo tụ bị chi phối bởi một số yếu tố như tốc độ trộn, cường độ và thời gian.
- Đông tụ – tạo bông khác với kết tủa ở chỗ các phần tử hoặc hạt nhỏ mà chúng tác động lên không bị hòa tan. Phản ứng kết tủa tạo ra các chất ô nhiễm hòa tan.
- Bể lắng được thiết kế với diện tích lớn có tác dụng khử chất rắn lơ lửng. Nước cấp cho bể lắng, chất keo tụ và bùn tái chế được trộn trong bể trộn nhanh tại đầu vào bể lắng.
Quy trình lọc
- Một số phương tiện lọc rộng rãi như bộ lọc cát, bộ lọc đa phương tiện, bộ lọc hộp mực, bộ lọc túi.
- Bể lọc đa phương tiện thường dùng nhất với vật liệu gồm than antraxit, cát và granat. Ở đó các bình áp suất hoạt động theo dòng chảy xuống loại bỏ chất bẩn lơ lửng vừa rửa ngược dòng chảy định kỳ.
Công nghệ màng lọc
Một số công nghệ mới
Đối với chất vô cơ, ngoài các phương pháp như trên thì công nghệ màng được xem là giải pháp thay thế tối ưu hơn như vi lọc, siêu lọc, lọc nano và thẩm thấu ngược.
- Vi lọc (MF): phương pháp lọc màng phổ biến nhất vì nó cung cấp lọc vô trùng với kích thước lỗ nhỏ. MF có khả năng loại bỏ hết chất rắn lơ lửng nhưng không loại bỏ chất ô nhiễm hòa tan.
- Siêu lọc (UF): được thiết kế với công nghệ màng chặt chẽ hơn MF vì nó loại bỏ cả hạt keo, polyme và phân tử sinh học. Kích thước lỗ lọc từ 0,003 – 0,1 micromet. Điểm giống nhau giữa UF và MF là không loại bỏ chất bẩn hòa tan.
- Màng nano (NF): kích thước lỗ khá nhỏ từ 0,001 – 0,006 micromet nên xử lý hết chất rắn, vi khuẩn, chất gây ô nhiễm có trọng lượng phân tử cao cùng các ion hóa trị hai hoặc lớn hơn như sunfat. NF có thể loại bỏ hết chất ô nhiễm hòa tan nhưng không có tác dụng với nitrat và natri.
- Thẩm thấu ngược (RO): là công nghệ nổi trội nhất với khả năng loại bỏ chất rắn, vi khuẩn, vi rút, chất rắn hòa tan. Hiệu xuất khử muối vô cơ và chất hữu cơ tích điện, ion hóa trị cao đến 95 – 99%.
Công nghệ màng lọc MBR
Bể phản ứng sinh học dạng màng (MBRs) kết hợp với xử lý tăng trưởng lơ lửng với quy trình màng vi lọc hoặc siêu lọc. Màng này sẽ thay thế cho bộ lọc đa phương tiện sau quá trình xử lý tăng trưởng lơ lửng. Các bể sinh học dạng màng này hiện được ưu tiên ứng dụng để XLNT đô thị và công nghiệp với quy mô vừa và lớn.
Kiểm soát hiện tượng tạo bọt là vấn đề cần cân nhắc trong thiết kế và vận hành MBR, tốc độ sục khí là thông số quan trọng. Nhiều chiến lược chống tắc nghẽn được áp dụng như rửa ngược màng, rửa ngược không khí, dùng hóa chất chống bám bẩn. Nếu dùng để xử lý nước thải sinh hoạt hộ gia đình thì MBR cho chất lượng nước đầu ra tối ưu có thể thải ra nguồn tiếp nhận hoặc phục vụ cho tưới tiêu.
So với quy trình màng thông thường, MBR khi kết hợp cùng công nghệ màng khác làm tăng hiệu quả xử lý, dễ dàng trang bị thêm hoặc nâng cấp hệ thống XLNT cũ. MBR cũng được vận hành ở nồng độ chất rắn lơ lửng cao hơn so với hệ thống tăng trưởng lơ lửng, điều này làm giảm thể tích bể phản ứng để đạt được tốc độ tải tốt nhất.
