Xu hướng phát triển trong tương lai của các hệ thống xử lý nước thải ưu tiên việc sử dụng năng lượng xanh, nguyên liệu thô hoặc tái sử dụng nước đã qua xử lý.
Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp là một trong những khâu quan trọng của việc bảo vệ nguồn nước. So với các công nghệ truyền thống, nhiều hệ thống mới ngày càng được triển khai rộng bằng cách nâng cấp nhiều chức năng cũng như vai trò đối với nguồn thải. Mục tiêu vẫn là giảm sự ô nhiễm môi trường.
Quản lý chất lượng nước thải
Nước thải đô thị bao gồm hỗn hợp nước thải sinh hoạt, công nghiệp hoặc nước mưa, mức độ xử lý nước thải phụ thuộc vào quy mô, đặc tính, nồng độ ô nhiễm. Các quá trình xử lý gồm tách chất rắn ra khỏi nước thải, chất sinh học hòa tan bị phân hủy nhờ VSV, chất rắn trung hòa để loại bỏ/tái sử dụng. Còn phần nước thải đã qua xử lý xả trực tiếp ra nguồn tiếp nhận nếu đạt các tiêu chuẩn môi trường.
Còn quản lý nước thải nông thôn chủ yếu liên quan đến việc xử lý tại chỗ vì thiếu cơ sở hạ tầng hoặc không có phương tiện kết nối với nhau. Các hệ thống tại chỗ gồm 2 loại phổ biến như:
- Hệ thống sục khí cơ học gồm hệ thống sục khí màng sinh học, bể phản ứng theo mẻ trình tự SBR, bùn hoạt tính. Những hệ thống này chứa VSV ăn vật liệu hữu cơ, giảm nhu cầu sinh học, chất rắn lơ lửng trong nước thải.
- Còn bể tự hoại được xây dựng ngay tại khu vực dễ thấm nước. Quá trình xử lý diễn ra nhờ hệ thống lọc trong các luống đất, cát, than bùn, lau sậy. Các bộ lọc này giúp giảm hàm lượng VSV và chất dinh dưỡng trong nước thải.
Các vấn đề tiềm ẩn trong hệ thống XLNT như gây ô nhiễm nước mặt, nước ngầm hoặc gây mùi khó chịu. Điều này bắt đầu từ các nguyên nhân như chất lượng đất, hệ thống được thiết kế – thi công – lắp đặt kém; không thường xuyên bảo trì hệ thống định kỳ.
Tương lai của các HTXLNT như thế nào?
Tiến đến sử dụng năng lượng xanh ở tương lai gần
Các nhà máy XLNT thường tạo ra lượng bùn thải với khối lượng lớn. Chúng thường chứa nito, photpho sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp. Nhiều hệ thống được phát triển chuyên dùng để tạo ra nguồn năng lượng tái tạo.
Quá trình xử lý kỵ khí trong sản xuất bùn thải chứa nguồn khí sinh học dồi dào (65% khí metan và 30% khí CO2). Người ta nâng cấp việc thu khí sinh học để sản xuất nhiệt/điện. Riêng với quá trình metan hóa bùn thải giúp tối ưu hóa thu hồi khí sinh học để tạo ra nguồn điện áp dụng trong các cơ sở lắp đặt mới thiết kế hệ thống XLNT.
Nhờ dòng nước làm quay tuabin lắp đặt trong đường ống ở thượng/hạ nguồn để chuyển hóa thành năng lượng thủy lực. Cuối cùng chúng hình thành điện năng.
Nhiệt nước thải cũng xếp vào danh sách nguồn năng lượng tái tạo. Nhiệt từ hệ thống đi qua bộ trao đổi nhiệt. Thu hồi nhiệt tuần hoàn cung cấp cho các cơ sở sản xuất nước nóng, sưởi ấm, điều hòa không khí trong các tòa nhà. Bên cạnh đó, nhiều quốc gia còn ứng dụng vi tảo sử dụng nito, photpho từ nước thải đã xử lý làm nguồn sinh dưỡng để sản xuất nhiên liệu sinh học.
Sử dụng các nguyên liệu thô cho hệ thống XLNT tương lai
Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng có thể sản xuất nhựa sinh học phân hủy bằng cách dùng vi khuẩn biến đổi chất hữu cơ trong nước thải hoặc bùn thải. Chẳng hạn XLNT từ 1 triệu dân có thể tạo ra 18.000 tấn PHA/năm.
Một cơ sở XLNT ở Nhật Bản thu hồi khoảng 1.890 gam vàng trên mỗi tấn bùn cát. Hàm lượng vàng này còn cao hơn nhiều so với vàng mỏ.
Tối đa hóa việc tái sử dụng nguồn nước sau xử lý
Nước ngọt thường dùng với mục đích kinh tế và bị loại bỏ như một chất thải. Ở nhiều quốc gia, nước thải thường bị loại bỏ dưới dạng chưa được xử lý. Sau đó chúng được sử dụng khi trải qua quá trình tự lọc trong dòng chảy. Điều này được coi là cách tái sử dụng gián tiếp hàng chục lần.
Còn tái sử dụng trực tiếp chủ yếu dựa vào công nghệ xử lý nước thải thành nước uống hoặc xử lý nước cấp cho các mục đích công nghiệp – nông nghiệp. Việc tái sử dụng nước thải cũng được coi là một giải pháp kinh tế. Ở nhiều nước đang phát triển, những nơi thiếu nước cần tái sử dụng nước cho các ngành công nghiệp để làm giảm nhu cầu về nước có chất lượng tốt hơn cũng như giảm tác động đến môi trường.
Quý KH cần giải đáp bất kỳ thắc mắc nào hoặc tư vấn thêm nhiều giải pháp xử lý môi trường thì hãy liên hệ qua Hotline 0938.857.768 để được tư vấn miễn phí!
