Việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu vực đô thị với mục tiêu chính giảm thiểu lưu lượng ô nhiễm thải ra ngoài môi trường. Loại nước thải này chủ yếu được xử lý bằng các phương pháp sinh học nhân tạo và tự nhiên để khử chất hữu cơ, nito, photphat. Cùng tìm hiểu Phương pháp sinh học xử lý nước thải đô thị qua bài viết dưới đây.
1. Nước thải được xử lý như thế nào?
1.1. Các biến đổi sinh học
- Vi khuẩn biến đổi chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học làm thức ăn vì sử dụng cacbon cho sự phát triển, đồng hóa và sản xuất năng lượng.
- Những phản ứng chuyển hóa của hợp chất ô nhiễm nito như amon hóa, đồng hóa, nitrat hóa và khử nito.
1.2. Quá trình chuyên sâu
- Những nhà máy XLNT hiện có mặc dù chiếm diện tích nhỏ nhưng lại tốn quá nhiều năng lượng, tạo ra lượng bùn thải lớn chứa chất lơ lửng hoặc không phân hủy.
- Những hệ thống bùn hoạt tính yêu cầu những bước tiền xử lý, bể bùn hoạt tính, bể lắng cùng thiết bị xử lý bậc ba trước khi thải ra ngoài môi trường. Nó gồm nhiều bể sinh học nối tiếp nhau để tối ưu hóa việc loại bỏ chất ô nhiễm hữu cơ, nito và photpho.
- Ngày nay người ta thay thế những công nghệ truyền thống bằng bể phản ứng sinh học màng cho phép nồng độ sinh khối cao hơn, đảm bảo khả năng xử lý vượt trội. Yêu cầu bộ lọc sinh học phải thường xuyên vệ sinh để thu hồi chất lơ lửng được giữ lại trong quá trình lọc.
2. Mở rộng các hệ thống xử lý nước thải đô thị quy mô nhỏ
Thông thường, người ta sẽ mở rộng hệ thống hiện có thành đầm phá tự nhiên hoặc bộ lọc thực vật. Việc này đảm bảo nước thải được xử lý mà không cần xử lý trước, không cần sự tham gia của các thiết bị điện nên ít tốn năng lượng hơn.
Những đầm phá tự nhiên chủ yếu tuần hoàn nước ở lưu lượng nước thải lớn. Các phản ứng sinh học diễn ra ở tầng trên và lắng chất rắn ở dưới đáy. Tầng trên chủ yếu môi trường phát triển của VSV hiếu khí để oxy hóa chất hữu cơ phân hủy sinh học hoặc ô nhiễm hữu cơ Nito.
Vậy nguồn Oxy VSV lấy ở đâu? Hàm lượng Oxy hòa tan được cấp bởi quá trình trao đổi chất giữa nước và khí quyển thông qua quang hợp. Tảo trong nước sẽ thực hiện việc đồng hóa nito và photpho.
Ở phần đáy thường không tiếp nhận được Oxy hòa tan cho phép khử Nito, Nitrit dẫn đến phản ứng lên men kỵ khí (chủ yếu sản xuất hydro sunfua). Hiệu suất đầm phá thay đổi tùy theo ánh nắng của mặt trời và nhiệt độ nước.
Với những bộ lọc bằng thực vật chủ yếu làm sạch chất thải, giữ lại chất rắn lơ lửng trên bề mặt bộ lọc và sinh khối cố định trên bề mặt tiêu hủy chất hữu cơ. Những loài thực vật được đánh giá khá thân thiện và an toàn với môi trường hơn.
3. Hệ thống xử lý nước thải đô thị thân thiện
3.1. Công nghệ sản xuất năng lượng xanh
- Bùn nước thải chứa khoảng 65% chất hữu cơ, nito và photpho thường ứng dụng ủ phân, nó cũng được HTXLNT có khả năng sản xuất năng lượng tái tạo.
- Quá trình kỵ khí bùn thải sản xuất khí sinh học để tạo ra điện năng.
- Tận dụng nhiệt nước thải thành nguồn năng lượng mới bằng cách dùng bộ trao đổi nhiệt. Người ta còn nghiên cứu để tạo ra các ứng dụng về vi tảo để sử dụng nito và photpho từ nước thải đã qua xử lý làm nguyên liệu để tạo ra nhiên liệu sinh học.
- Bể phản ứng vi khuẩn chuyển đổi trực tiếp năng lượng để oxy hóa hợp chất phân hủy sinh học thành điện năng.
3.2. Tăng cường sản xuất nguyên liệu thô
- Photpho được tái sử dụng làm phân bón dưới dạng kết tủa.
- Thu hồi nhiều kim loại quý hiếm từ bùn thải như đồng, bạc, bạch kim, vanadi,…
- Tăng cường sản xuất nhựa phân hủy sinh học nhờ vi khuẩn biến đổi chất hữu cơ trong nước thải thô hoặc bùn thải.
3.3. Tăng cường tái sử dụng nước thải đô thị đã qua xử lý
- Những nơi thiếu hụt nước thì nước thải đã qua xử lý được tái sử dụng để bù đắp thêm việc thiếu hụt nguồn nước.
- Tùy thuộc vào đặc điểm nước thải trong quá trình xử lý sau thích hợp, từ khử trùng đơn giản đến xử lý phức tạp.
Nếu như bạn cần tư vấn thêm nhiều giải pháp xử lý môi trường như thiết kế, vận hành, bảo trì hay nâng cấp hệ thống XLNT thì hãy liên hệ ngay với Công ty xử lý nước thải Hợp Nhất qua Hotline 0938.857.768 để chúng tôi tư vấn mọi nhu cầu mà doanh nghiệp đang cần.
