Bài viết dưới đây sẽ chia sẻ tới các bạn cấu tạo chi tiết của hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt.

Bể điều hòa

Bể điều hòa có các chức năng chính sau:

Ổn định lưu lượng nước cấp vào một cách đột ngột gây quá tải.
Là đơn vị xử lý đầu tiên giúp chuyển hóa một phần COD thành BOD ( Tuy không nhiều ).
Hòa trộn đồng đều các chất gây ô nhiễm của các dòng thải khác nhau.

Để tránh trường hợp nước cấp vào đột ngột gây quá tải cho hệ thống xử lý. Bể điều hòa sẽ được thiết kế với dung tích đủ lớn ( thời gian lưu từ 4 – 6h ). Giúp lượng nước thải tràn về ồ ạt không gây quá tải cho thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt.

Ở bể điều hòa sẽ được lắp đặt hệ thống phân phối khí. Giúp cho lượng nước thải trong bể luôn chuyển động loại bỏ mùi hôi khó chịu do nước thải gây ra. Quá trình nước lưu trữ ở bể điều hòa được tính bằng nhiều giờ. Ở đây sẽ được tập kết một lượng vi sinh vật hòa trộn trong bùn. Tuy không cao nhưng cũng có khả năng xử lý được phần nào chất ô nhiễm để giảm tải cho các đơn vị phía sau.

Bể đề ni tơ

Bể đề ni tơ là đơn vị xử lý được đặt phía sau bể điều hòa. Nước được máy bơm chìm ở bể điều hòa đưa lên với lưu lượng được tính toán.

Trong bể đề ni tơ sẽ xảy ra quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ hòa tan và các chất hữu cơ dạng keo có trong nước thải. Quá trình này với sự tham gia của các hệ vi sinh vật kỵ khí. Trong quá trình sinh trưởng và phát triển các vi sinh vật kỵ khí sẽ hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải. Giúp phân hủy và chuyển chúng thành các hợp chất ở dạng khí.

Quá trình phân hủy chất hữu cơ của hệ vi sinh vật kỵ khí qua phương trình sau:

Chất hữu cơ + Vi khuẩn kỵ khí è Co2 + H2S + CH4 + Các chất khác + Năng lượng.
Chất hữu cơ + Vi khuẩn kỵ khí + Năng lượng => C5H7O2N ( Tế bào vi khuẩn mới ).

Quá trình xử lý kỵ khí

Quá trình phân hủy chất hữu cơ kỵ khí được chia làm 3 giai đoạn:

Các chất hữu cơ cao phân tử.
Tạo các acid.
Tạo thành khí Methane.

Đối với nước thải sinh hoạt, ngoài quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ chúng sẽ diễn ra quá trình nitrat hóa và photphorit. Giai đoạn này chuyển hóa thành N và P.

Quá tình Nitrat hóa được diễn ra như sau: N2O3 ==> NO2 ==>  N2O ==> N2 . Quá trình nitrat hóa sẽ chuyển thành khí nito.

Quá trình photphorit hóa: Các hợp chất hữu cơ có chứa photpho sẽ được chuyển hóa thành các hợp chất mới không chứa photpho. Hoặc các hợp chất có chứa photpho nhưng ở dạng dễ phân hủy đối với vi sinh hiếu khí.

Bể sinh học hiếu khí

Bể vi sinh hiếu khí là đơn vị xử lý đặt phía sau hệ thống bể kỵ khí. Phương pháp vi sinh hiếu khí được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hoặc vô cơ hòa tan trong nước thải như: H2S, NH3, NH4, Photpho, nito…

Trong bể vi sinh hiếu khí sẽ được sử dụng các loại vật liệu mang vi sinh có diện tích bề mặt lớn. Mục địch là làm nơi cứ trú cho các vi sinh vật hoạt động. Trong các hệ thống xử lý nước thải y tế, vật liệu mang vi sinh là cực kỳ quan trọng. Chúng làm giảm diện tích xây dựng cho hệ thống xử lý cực lớn. Mà chất lượng nước sau xử lý luôn đạt chuẩn.

Quá trình xử lý sinh học hiếu khí gồm ba giai đoạn sau:

Ô xy hóa chất hữu cơ.
Quá trình tổng hợp tế bào mới:.
Quá trình phân hủy nội bào.

Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí có thể sảy ra trong tự nhiên hoặc nhân tạo. Trong các hệ thống xử lý nước thải nhân tạo, người ta tạo ra môi trường lý tưởng nhất cho các vi sinh vật hoạt động.

Bể sinh học Biofilm

Bể sinh học biofilm là quá trình lọc sinh học xử lý tăng cường cho quá trình vi sinh hiếu khí. Nước thải sau khi đi qua bể vi sinh kỵ khí sẽ được chuyển tiếp sang bể xử lý sinh học Biofilm.

Dưới tác dụng của các vi sinh vật hiếu khí sẽ chuyển hóa các hợp chất hữu cơ khó phân hủy thành các chất dễ phân hủy. Lượng khí cung cấp không chỉ cung cấp lượng ô xy cần thiết cho các vi sinh vật. Mà lượng khí này còn giúp cho lớp vật liệu mang vi sinh chuyển động trong bể. Giúp bể sinh học Biofilm không bị tắc sau thời gian dài sử dụng.

Quá trình phân hủy

Quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ nhờ vi sinh vật được gọi là quá trình ô xy hóa sinh học. Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hòa tan sẽ được phân tán nhỏ và đi vào các nhân tế bào vi sinh theo ba giai đoạn:

Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt tế bào vi sinh vật.
Khuếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng độ bên trông và ngòai tế bào.
Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp tế bào mới.

Tốc độ quá trình ô xy hóa sinh học phụ thuộc vào nồng độ chất hữu cơ, hàm lượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải mới được cấp vào. Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hóa là chế độ thủy động, hàm lượng ô xy trong nước thải, nhiệt độ, PH.

Bể lắng

Bể lắng là công đoạn xử lý những thành phần lơ lửng ( TSS ) có trong nước thải. Bể lắng với ưu điểm là một bể có dung tích lớn, thời gian lưu nước lâu những hạt keo tụ có tỷ trọng lớn hơn vận tốc chảy của dòng nước sẽ lắng tự do xuống đáy bể.

Bể khử trùng

Khử trùng là công đoạn cuối cùng của hệ thống xử lý, chúng có tác dụng loại bỏ các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nước thải trước khi thải ra ngoài môi trường.

Khử trùng thược được sử dụng các công nghệ như:

Sử dụng clo.
Sử dụng Ozon.
Sử dụng tia cực tím.

Nhìn chung thì diệt khuẩn bằng Clo vẫn là hiệu quả và sự ổn định về lâu dài.