1/ Phân loại nước thải
1.1 Nước thải sinh hoạt
Là nước thải được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của cộng động: tắm giặt giũ, tẫy rửa, vệ sinh ca nhân….chúng thường được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ, các công trình công cộng khác.
Thành phần nước thải thải sinh hoạt gồm hai loại:
– Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh.
– Nước thải nhiễm bẩn từ các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, các chất rửa trôi, kể cả làm vệ sinh sàn nhà.
1.2 Nước thải công nghiệp
Là loại nước thải sau quá trình sản xuất, phụ thuộc vào loại hình công nghiệp. Đặc tính ô nhiễm của và nồng độ của nước thải công nghiệp rất khác nhau phụ thuộc vào loại vào loại hình công nghiệp và công nghệ lựa chọn.
Có hai loại nước thải công nghiệp:
– Nước thải công nghiệp quy ước sạch: là loại nước thải sau khi sử dụng để làm nguội sản phẩm, làm mát thiết bị, làm vệ sinh sàn nhà.
– Loại nước thải công nghiệp nhiễm bẩn đặc trưng của công nghiệp đó cần được xử lý trước khi xã vào mạng lưới thoát nước chung hoặc vào nguồn nước tùy theo mức độ tiếp nhận.
1.3 Nước mưa chảy tràn
Đây là loại nước thải sau khi mưa chảy tràn trên mặt đất và lôi kéo các chất cặn bã, dầu nhớt…khi đi vào hệ thống thoát nước mưa.
2/ Phương pháp xử lý nước thải
2.1 Phương pháp cơ học.
Phương pháp này thường là giai đoạn sơ bộ, ít khi là giai đoạn kết thúc quá trình xử lý nước thải sản xuất. Phương pháp này dùng để loại các tạp chất không tan (còn gọi là tạp chất cơ học) trong nước. Các tạp chất này có thể ở dạng vô cơ hay hữu cơ. Các phương pháp cơ học thường dùng là: lọc qua lưới, lắng, xyclon thủy lực, lọc qua lớp vật liệu cát và li tâm. Các tạp chất cơ học, các chất lơ lửng lắng có kích thước và trọng lượng lớn được tách khỏi nước thải bằng các công trình xử lý cơ học.
2.2 Phương pháp hóa học
2.2.1 Phương pháp trung hòa
Dùng để đưa môi trường nước thải có chứa các axit vô cơ hoặc kiềm về trạng thái trung tính pH=6.5 – 8.5. Phương pháp này có thể thực hiện bằng nhiều cách: trộn lẫn nước thải chứa axit và nước thải chứa kiềm với nhau, hoặc bổ sung thêm các tác nhân hóa học, lọc nước qua lớp vật liệu lọc có tác dụng trung hoà, hấp phụ khí chứa axit bằng nước thải chứa kiềm…
2.2.2 Phương pháp keo tụ tạo bông
Dùng để làm trong và khử màu nước thải bằng cách dùng các chất keo tụ (phèn, PAC..) và các chất trợ keo tụ để liên kết các chất rắn ở dạng lơ lửng và keo có trong nước thải thành những bông có kích thước lớn hơn dễ lắng trong bể lắng.
2.2.3 Phương pháp ozon hoá
Là phương pháp xử lý nước thải có chứa các chất hữu cơ dạng hoà tan và dạng keo bằng ozon. Ozon dễ dàng nhường oxy nguyên tử cho các tạp chất hữu cơ.
2.2.4 Phương pháp điện hóa học
Thực chất là phá hủy các tạp chất độc hại có trong nước thải bằng cách oxy hoá điện hoá trên cực anôt hoặc dùng để phục hồi các chất quý (đồng, chì, sắt…). Thông thường 2 nhiệm vụ phân hủy các chất độc hại và thu hồi chất quý được giải quyết đồng thời.
2.3 Phương pháp xử lý sinh học
Thực chất của phương pháp này là dựa vào khả năng sống và hoạt động của các vi sinh để phân hủy – oxy hóa các chất hữu cơ ở dạng keo và hoà tan có trong nước thải.
Những công trình xử lý sinh học được phân thành 2 nhóm:
– Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện tự nhiên: cánh đồng tưới, bãi lọc, hồ sinh học… thường quá trình xử lý diễn ra chậm.
– Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện nhân tạo: bể lọc sinh học (bể Biophin), bể làm thoáng sinh học (bể aerotank),… Do các điều kiện tạo nên bằng nhân tạo mà quá trình xử lý diễn ra nhanh hơn, cường độ mạnh hơn.
* Các quá trình xử lý sinh học chủ yếu được ứng dụng để xử lý nước thải:
1/ Quá trình hiếu khí:
Tăng trưởng lơ lửng: quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng, phân hủy hiếu khí…
Tăng trưởng bám dính: lọc nhỏ giọt, tiếp xúc sinh học quay, bể phản ứng tầng vật liệu cố định…
Quá trình kết hợp tăng trưởng lơ lửng và tăng trưởng bám dính: lọc nhỏ giọt kết hợp với bùn hoạt tính.
2/ Quá trình thiếu khí:
Tăng trưởng lơ lửng: tăng trưởng lơ lửng khử nitrat.
Tăng trưởng bám dính: tăngtrưởng bám dính khử nitrat.
3/ Quá trình kị khí:
Tăng trưởng lơ lửng: quá trình kỵ khí tiếp xúc, phân hủy kỵ khí.
Tăng trưởng bám dính: kỵ khí tầng vật liệu cố định và lơ lửng.
Bể kỵ khí dòng chảy ngược: xử lý kỵ khí dòng chảy ngược qua lớp bùn (UASB).
Kết hợp: lớp bùn lơ lửng dòng hướng lên/ tăng trưởng bám dính dòng hướng lên.
4/ Quá trình kết hợp hiếu khí, thiếu khí và kỵ khí:
Tăng trưởng lơ lửng: quá trình một hay nhiều bậc, mỗi quá trình có đặc trưng khác nhau.
Kết hợp: quá trình một hay nhiều bậc với tầng giá thể cố định cho tăng trưởng bám dính.
Quá trình xử lý sinh học có thể đạt được hiệu suất khử trùng 99,9% (trong các công trình trong điều kiện tự nhiên), theo BOD tới 90 – 95%.
Thông thường giai đoạn xử lý sinh học tiến hành sau giai đoạn xử lý cơ học. Bể lắng đặt sau giai đoạn xử lý cơ học gọi là bể lắng I. Bể lắng dùng để tách bùn hoạt tính (đặt sau bể aerotank) gọi là bể lắng II.
Trong trường hợp xử lý sinh học nước thải bằng bùn hoạt tính thường đưa 1 phần bùn hoạt tính quay trở lại ( bùn tuần hoàn) để tạo điều kiện cho quá trình sinh học hiệu quả. Phần bùn còn lại gọi là bùn dư, thường đưa tới bể nén bùn để làm giảm thể tích trước khi đưa tới các công trình xử lý cặn bã bằng phương pháp sinh học.
Quá trình xử lý trong điều kiện nhân tạo không loại trừ triệt để các loại vi khuẩn, nhất là vi trùng gây bệnh và truyền nhiễm. Bởi vậy, sau giai đoạn xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo cần thực hiện khử trùng nước thải trước khi xả vào môi trường.
Trong quá trình xử lý nước thải bằng bất ký phương pháp nào cũng tạo nên 1 lương cặn bã đáng kể (=0.5 – 1% tổng lượng nước thải). Nói chung các loại cặn giữ lại ở trên các công trình xử lý nước thải đều có mùi hôi thối rất khó chịu (nhất là cặn tươi từ bể lắng I) và nguy hiểm về mặt vệ sinh. Do vậy, nhất thiết phải xử lý cặn bã thích đáng.
Để giảm hàm lượng chất hữu cơ trong cặn bã và để đạt các chỉ tiêu vệ sinh thường sử dụng phương pháp xử lý sinh học kỵ khí trong các hố bùn ( đối với các trạm xử lý nhỏ), sân phơi bùn, thiết bị sấy khô bằng cơ học, lọc chân không, lọc ép…( đối với trạm xử lý công suất vừa và lớn). Khi lượng cặn khá lớn có thể sử dụng thiết bị sấy nhiệt.