Trong lĩnh vực xử lý nước thải, sản phẩm, công nghệ và các phương pháp xử lý nước thải luôn được quan tâm và chú trọng. TVTS với hơn 10 năm kinh nghiệm trong việc nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ trong lĩnh vực xử lý nước và nước thải. Hợp tác công nghệ với nhiều chuyên gia và nhà cung cấp từ các quốc gia như Đức, Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Singapore, Trung Quốc, Ấn Độ, …
Chúng tôi tự tin làm chủ các công nghệ xử lý nước và nước thải. Để đưa ra các giải pháp xử lý nước và nước thải tái sử dụng nước, tuần hoàn nước, …. Và các giải pháp tiết giảm chi phí phù hợp nhất cho nhà máy của quý khách hàng.
1. Tổng quan về các phương pháp và công nghệ xử lý nước thải
Công nghệ xử lý nước thải là bất kỳ phương pháp, quy trình hoặc thiết bị nào được sử dụng để loại bỏ chất ô nhiễm từ nước và nước thải. Mục đích là làm sạch nước và/hoặc tái sử dụng nước. Từ đó giảm thiểu ảnh hưởng của nước thải đến môi trường và sức khỏe con người.
Các phương pháp xử lý nước thải có thể bao gồm các phương pháp cơ học, hóa học, sinh học hoặc kết hợp. Nhằm loại bỏ các chất ô nhiễm như hợp chất hữu cơ, vô cơ, vi khuẩn, vi rút, hạt lơ lửng, và các chất độc hại khác ….
Dưới đây là một số phương pháp cơ bản trong xử lý nước thải:
2. Xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý
Xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý là quá trình loại bỏ các chất ô nhiễm từ nước thải thông qua các phương pháp xử lý vật lý. Một số phương pháp xử lý vật lý được kể đến như:
- Lọc cơ học
- Phương pháp lắng
- Khuấy trộn
- Khử mùi
- Phương pháp đốt
Phương pháp vật lý trong xử lý nước thải có thể được sử dụng độc lập. Tuy nhiên chúng thường sẽ được kết hợp với các phương pháp hóa học và sinh học để tăng hiệu quả trong quá trình xử lý.
2.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học
Chúng ta quan tâm về xử lý cơ học là gì?
Phương pháp cơ học hay còn gọi là lọc. Là phương pháp xử lý nước thải dựa trên nguyên lý của sự phân tách hạt rắn và chất lỏng dựa trên kích thước và tính chất vật lý của chúng.
Các thiết bị lọc xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học như: công nghệ màng lọc RO, NF, UF, bộ lọc sơ cấp, bộ lọc trống cát, bộ lọc vật liệu, lưới lọc, song chắn rác, …. Hệ thống lọc giúp loại bỏ hạt lơ lửng và chất rắn từ nước thải.
3. Phương pháp hóa học xử lý nước thải
Phương pháp hóa học hay xử lý hóa học là phương pháp sử dụng các hoạt chất hóa học để làm biến đổi hóa học các chất ô nhiễm trong nước thải. Tạo ra các sản phẩm dễ dàng xử lý hoặc xử lý một phần hay toàn bộ chất ô nhiễm có trong nước thải.
Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học thường sử dụng các hoạt chất hóa học như là: clorin, ozone, hoặc các hợp chất flo để diệt khuẩn, oxi hóa hoặc kết tủa các chất ô nhiễm.
Các phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học được kể đến, như là:
3.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp oxi hóa (Phương pháp oxy hóa)
Phương pháp oxy hóa là quá trình trong đó một chất ô nhiễm trong nước thải bị oxy hóa bởi các chất oxy hóa mạnh. Quá trình này biến đổi các chất hữu cơ hoặc vô cơ thành các hợp chất ít độc hại hơn, hoặc thậm chí là các sản phẩm hoàn toàn vô hại như CO₂ và H₂O.
Điển hình cho phương pháp oxi hóa trong xử lý nước thải là quá trình Fenton hay còn được gọi là công nghệ fenton hay phương pháp fenton.
3.1.1 Phản ứng fenton trong xử lý nước thải
Phản ứng Fenton là một quá trình oxy hóa tiên tiến được sử dụng trong xử lý nước thải để phân hủy các hợp chất hữu cơ khó phân hủy. Phản ứng này dựa trên việc sử dụng hydro peroxide (H₂O₂) và ion sắt (Fe²⁺) làm chất xúc tác để tạo ra các gốc hydroxyl (•OH), là các tác nhân oxy hóa mạnh.
Phản ứng Fenton thường được áp dụng cho các loại nước thải công nghiệp chứa nhiều hợp chất hữu cơ khó phân hủy, đặc biệt là trong các ngành sản xuất hóa chất, dệt nhuộm, và giấy.
3.1.2 Những lợi thế và hạn chế của phương pháp oxy hóa trong xử lý nước thải:
| Điểm mạnh:
Hiệu quả cao đối với các hợp chất hữu cơ khó phân hủy. Có thể loại bỏ một số chất độc hại một cách triệt để. |
| Điểm yếu:
Chi phí hóa chất có thể cao. Một số chất oxy hóa có thể tạo ra sản phẩm phụ độc hại nếu không được kiểm soát kỹ. |
3.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp oxi hóa – khử
Phương pháp oxy hóa-khử (redox) xử lý nước thải là quá trình trong đó xảy ra đồng thời hai quá trình oxy hóa và khử. Chất bị oxy hóa (mất electron) và chất khác bị khử (nhận electron). Quá trình này được dùng để biến đổi các chất ô nhiễm trong nước thải thành dạng ít độc hơn hoặc dễ xử lý hơn.
Chất oxy hóa-khử thường dùng: Clo, permanganat kali (KMnO₄), các hệ thống sinh học (ví dụ: sử dụng vi khuẩn khử sulfát) hoặc điện cực điện phân (xử lý nước thải bằng phương pháp điện phân).
Ứng dụng: Xử lý các kim loại nặng, chất hữu cơ chứa kim loại, hoặc các hợp chất vô cơ như nitrat, nitrit, sulfát.
Ví dụ điển hình của phương pháp oxi hóa khử là quá trình nitrat hóa trong xử lý nước thải (Quá trình khử nitrat (NO₃⁻) thành khí nitơ (N₂) trong xử lý nước thải sinh học) hoặc quá trình khử Cr⁶⁺ thành Cr³⁺ trong xử lý nước thải mạ điện.
3.3 Oxy hóa nâng cao trong xử lý nước thải
Oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes – AOPs) là một nhóm các quy trình xử lý nước thải tiên tiến, được thiết kế để loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy bằng cách tạo ra các gốc tự do có tính oxy hóa mạnh, đặc biệt là gốc hydroxyl (•OH). Gốc hydroxyl là một trong những chất oxy hóa mạnh nhất, có khả năng phá vỡ liên kết của nhiều hợp chất hữu cơ phức tạp, biến chúng thành các hợp chất đơn giản hơn hoặc vô hại như nước và carbon dioxide.
Một số quá trình oxy hóa nâng cao như là:
- Công nghệ Fenton và Quá trình Fenton cải tiến
- Oxy hóa bằng ozon (O₃): xử lý nước thải bằng ozone là một phương pháp hiệu quả trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ, khử màu, khử mùi, và diệt khuẩn. Công nghệ ozone trong xử lý nước thải bao gồm các thiết bị như: máy ozone xử lý nước thải, …
Nghiên cứu và ứng dụng xử lý nước thải bằng ozone cần lưu ý đến khả năng gây ăn mòn, xử lý ozone dư thừa, …
- Quá trình oxy hóa quang hóa (UV/H₂O₂)
- Quá trình oxy hóa bằng điện hóa
- Quá trình oxy hóa bằng tia gamma hoặc điện từ
3.4 Phương pháp kết tủa
Phương pháp kết tủa trong xử lý nước thải là quá trình loại bỏ các chất hòa tan (thường là kim loại nặng và một số hợp chất vô cơ) khỏi nước thải bằng cách chuyển chúng thành dạng rắn không tan (kết tủa), sau đó tách rắn-lỏng để loại bỏ kết tủa ra khỏi nước.
3.5 Phương pháp trung hòa
Phương pháp Sử dụng hóa chất để điều chỉnh độ pH của nước thải đến mức phù hợp cho quá trình xử lý tiếp theo.
4. Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học xử lý nước thải hay quá trình xử lý sinh học là sử dụng các sản phẩm sinh học để chuyển đổi các chất ô nhiễm hữu cơ thành các chất không độc hại hoặc dễ dàng xử lý hơn, thường thông qua các quá trình phân hủy sinh học.
Các sản phẩm sinh học ở đây có thể là: vi sinh vật, vi khuẩn hoặc quy trình sinh học để. Các phương pháp này thường tập trung vào việc loại bỏ hoặc giảm bớt các chất hữu cơ và hóa học từ nước thải.
Những phương pháp xử lý sinh học thường được áp dụng vào xử lý nước thải sinh hoạt. Và xử lý nước thải công nghiệp có hàm lượng chất hữu cơ cao.
Quá trình xử lý nước thải ứng dụng phương pháp sinh học có thể kể đến như là: Phương pháp xử lý hiếm khí, phương pháp yếm khí, phương pháp kỵ khí, phương pháp xử lý hiếu khí, hoặc xử lý màng sinh học.
4.1 Phương pháp xử lý nước hiếu khí
Xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí là quá trình mà vi sinh vật sử dụng oxy để phân hủy các hợp chất hữu cơ thành các sản phẩm cuối cùng như carbon dioxide (CO₂), nước (H₂O), và các chất rắn sinh học (bùn hoạt tính).
Một số quy trình xử lý hiếu khí nước thải phổ biến và xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí kết hợp:
- Bể Aerotank (Activated Sludge Process):
- Hệ thống mương oxy hóa (Oxidation Ditch):
- Bể SBR (Sequencing Batch Reactor):
- Hệ thống lọc sinh học (Biofilter):
- Hệ thống màng lọc sinh học (Membrane Bioreactor – MBR):
Xử lý nước thải hiếu khí yêu cầu lượng không khí cần thiết để xử lý 1 m3 nước thải được tính theo công thức sau:
Lượng không khí cần thiết để xử lý 1 m³ nước thải có BOD₅ khoảng 250 mg/L bằng phương pháp hiếu khí có thể ước tính vào khoảng 1.785 m³ không khí.
Lưu ý: lượng không khí thực tế có thể thay đổi dựa trên hiệu suất của hệ thống sục khí và các điều kiện cụ thể khác.
4.2 Phương pháp xử lý nước kị khí
Xử lý nước thải bằng phương pháp kỵ khí là một quá trình sử dụng vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải mà không cần sự hiện diện của oxy. Phương pháp này thường được áp dụng trong xử lý nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao, chẳng hạn như nước thải công nghiệp từ các nhà máy chế biến thực phẩm, đồ uống, giấy, và dệt may.
Quy trình công nghệ kỵ khí xử lý nước thải:
Ưu và nhược điểm của phương pháp xử lý nước thải kỵ khí:
| Ưu điểm | Nhược điểm |
|
|
4.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp yếm khí
Yếm khí là quá trình xử lý nước thải trong điều kiện ít hoặc không có oxy, nhưng vẫn có một lượng nhỏ oxy được cung cấp hoặc hiện diện một cách gián tiếp. Quá trình này thường kết hợp cả các vi sinh vật kỵ khí và các vi sinh vật chịu được điều kiện oxy thấp
So sánh phương pháp xử lý nước thải giữa yếm khí và kỵ khí:
| Yếm khí | Kỵ khí |
| Thường được áp dụng cho nước thải với nồng độ chất hữu cơ trung bình đến cao, chẳng hạn như nước thải sinh hoạt hoặc từ một số ngành công nghiệp nhẹ | Được áp dụng cho nước thải có nồng độ chất hữu cơ rất cao, như nước thải từ ngành thực phẩm, sản xuất bia, hay các nhà máy chế biến giấy. |
4.4 Xử lý nước thải bằng mật rỉ đường
Mật rỉ đường trong xử lý nước thải là phương pháp sử dụng mật rỉ đường (một sản phẩm phụ từ quá trình sản xuất đường) làm nguồn cung cấp carbon cho vi sinh vật.
5. Phương pháp xử lý nước thải kết hợp
Xử lý nước thải kết hợp là việc phối hợp các phương pháp cơ học, hóa học và sinh học để tăng hiệu suất xử lý và loại bỏ chất ô nhiễm từ nước thải.
Các phương pháp xử lý nước thải kết hợp như là:
5.1 Phương pháp điện hóa xử lý nước thải:
Điện hóa là quá trình sử dụng dòng điện để tạo ra các phản ứng hóa học trực tiếp trong nước thải.
5.2 Phương pháp keo tụ điện hóa
Keo tụ điện hóa quá trình sử dụng dòng điện để hòa tan các điện cực kim loại (thường là nhôm hoặc sắt) vào trong nước thải. Khi điện cực tan ra, các ion kim loại (như Al³⁺ hoặc Fe²⁺) sẽ được giải phóng vào nước thải. Các ion này sau đó sẽ kết hợp với các hạt keo hoặc các chất bẩn nhỏ trong nước thải để tạo thành các hạt lớn hơn, còn gọi là “bông keo tụ”.
5.3 Phương pháp xử lý nước hóa lý
Phương pháp hóa lý trong xử lý nước thải là các kỹ thuật kết hợp giữa quá trình hóa học và vật lý để loại bỏ các chất ô nhiễm từ nước thải
Các phương pháp hóa lý phổ biến trong xử lý nước thải:
- Phương pháp keo tụ tạo bông
- Tuyển nổi (Flotation)
- Phương pháp hấp phụ (hấp phụ hóa học và hấp phụ vật lý)
5.4 Phương pháp hấp phụ và trao đổi ion
6. Một số phương pháp và công nghệ xử lý nước thải khác
Hầu hết các phương pháp xử lý đều dựa trên bản chất của các quá trình vật lý, sinh học hay hóa học. Tuy nhiên, có một số phương pháp trình xử lý nước thải có thể tồn tại ở nhiều loại quá trình. Và tại mỗi loại quá trình chúng đem lại hiệu quả cao trong các trường hợp khác nhau.
Một số cách xử lý nước thải khác mà bạn có thể quan tâm, như là:
- Xử lý nước thải bằng đất ngập nước
- Xử lý nước thải bằng thực vật
Các biện pháp xử lý nước thải hiện nay đều mang lại hiệu quả cao trong xử lý nước thải nếu được xây dựng và vận hành đúng theo các tiêu chuẩn kỹ thuật trong lĩnh vực thoát nước. Việc ứng dụng từng phương pháp xử lý nước thải đơn lẻ sẽ gây tốn kém diện tích và chi phí xây dựng. Việc phát triển các thiết bị ứng dụng kết hợp các phương pháp xử lý nước thải sẽ giải quyết rất tốt vấn đề này.
7. Thiết bị xử lý nước thải
Thiết bị xử lý nước thải là gì?
Thiết bị xử lý nước thải là các công cụ, máy móc, hoặc hệ thống được sử dụng để triển khai các phương pháp xử lý nước thải. Dưới đây là một số loại thiết bị phổ biến trong lĩnh vực này:
7.1 Bể xử lý nước thải
Một số loại bể xử lý nước thải với tên gọi cụ thể:
- Bể UASB
- Bể 3 ngăn (bể tự hoại)
- Bể aerotank hay còn gọi là bể xử lý sinh học hiếu khí
- Bể anoxic hay còn gọi là bể xử lý sinh học thiếu khí
- Bể kỵ khí hay phương pháp yếm khí (không có oxi)
- Bể điều hòa là bể có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng hoặc chất lượng nước thải trong hệ thống xử lý nước thải.
- Bể lắng đứng
- Bể lọc xử lý nước thải
- Bể SBR: SBR là tên viết tắt của Sequencing Batch Reactor. Nó còn được gọi với cái tên khác là bể phản ứng theo mẻ.
- Bể tách dầu và bể tách dầu mỡ
- Bể tiền xử lý: bao gồm các bể nằm trong quy trình xử lý nước thải trước khi nước đi vào hệ thống lọc bằng màng hoặc thiết bị bay hơi.
Thi công bể xử lý nước thải là công tác thiết kế, chuẩn bị công trường và xây dựng hoàn thiện hệ thống bồn bể thuộc một hệ thống xử lý nước thải toàn diện.
Quy trình thi công bể xử lý nước thải có thể phức tạp và đòi hỏi sự chuyên môn cũng như kỹ năng kỹ thuật cao từ các nhà thầu và kỹ sư. Với kinh nghiệm đã thực hiện nhiều hệ thống xử lý nước thải tại Việt Nam, TVTS có thể tư vấn và báo giá bể xử lý nước thải phù hợp với hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy của quý khách hàng.
7.2 Bơm nước thải, thiết bị không thể thiếu trong quy trình xử lý nước thải
Bơm được sử dụng khả phổ biến trong xử lý nước thải. Được dùng để bơm nước thải từ bể này sang bể khác. Giúp nước thải di chuyển trong toàn bộ hệ thống. Một số loại bơm xử lý nước thải phổ biến: Bơm chìm, bơm trục vít, bơm ly tâm, bơm màng, ….
Ngoài ra, bơm cũng được sử dụng để tăng áp lực nước vào các hệ thống màng, tiến hành quá trình lọc và xử lý nước thải.
7.3 Bồn xử lý nước thải
Các loại bồn xử lý nước thải được thiết kế để thực hiện các quá trình khác nhau, bao gồm: lắng, lọc, xử lý sinh học và xử lý hóa học. Một số loại bồn thường được sử dụng như là:
– Bồn composite xử lý nước thải
– Bồn hóa chất
– Bồn chứa nước thải đầu vào
– Bồn chứa nước thải thực hiện các chức năng thay thế cho các bể xử lý nước thải. (Bồn lọc, bồn lắng, bồn earotank, bồn anoxic, …).
7.4 Máy ép bùn xử lý nước thải
Máy ép bùn được sử dụng làm giảm khối lượng và độ ẩm của bùn thải trong quá trình xử lý nước thải. Từ đó giảm chi phí vận chuyển và xử lý bùn. Một số loại máy ép bùn như:
– Máy ép bùn khung bản
– Máy ép bùn băng tải
– Máy ép bùn trục vít
– Máy ép bùn ly tâm
7.5 Hệ thống điều chỉnh pH
Sử dụng để điều chỉnh và duy trì độ pH của nước thải trong phạm vi lý tưởng để tối ưu hóa quá trình xử lý.
7.6 Thiết bị điều khiển và giám sát
Bao gồm các thiết bị đo lường như cảm biến đo pH, cảm biến đo mức độ ô nhiễm, …. Ngoài ra còn có hệ thống giám sát tự động và điều khiển để theo dõi và điều chỉnh quá trình xử lý nước thải.
7.7 Một số thiết bị xử lý nước thải hiện đại
Với sự phát triển của khoa học – công nghệ. Các thiết bị trong lĩnh vực xử lý nước và môi trường cũng phát triển song song. Các phát minh và ứng dụng mới cũng đang dần trở lên phổ biến bởi những hiệu quả mà chúng mang lại. Một số thiết bị xử lý nước thải đáng chú ý hiện nay, như:
- Module màng RO
- Màng UF, NF, MF
- Thiết bị bay hơi (Evaporators): hay còn có tên gọi khác là thiết bị hóa hơi, máy bay hơi, thiết bị cô đặc chất lỏng.
- Thiết bị kết tinh (Crystallizers)
- Máy sấy bùn
Các thiết bị và công nghệ xử lý nước thải sẽ được lựa chọn dựa trên quy mô và tính chất của dự án. Để đảm bảo hệ thống xử lý nước thải hoạt động hiệu quả, nước thải được xử lý triệt để. Các kỹ thuật viên và nhà thầu trong lĩnh vực xử lý nước thải cần có những phương án và thiết kế tốt nhất. Từ đó, tạo ra sản phẩm với hiệu quả xử lý là cao nhất.
Chúng tôi luôn tổ chức các đợt tham quan hệ thống xử lý nước thải cho khách hàng. Để từ đó, khách hàng có cơ sở đánh giá và nhận định về chất lượng sản phẩm và dịch vụ được cung cấp bởi TVTS.
ĐĂNG KÝ THAM QUAN bằng cách để lại thông tin trên webform. Hoặc vào mục liên hệ với mục đích là tham quan hệ thống xử lý nước thải.
Trân trọng cảm ơn!
