Mô tả

Bể xử lý nước thải được coi là công đoạn xử lý các tạp chất tồn tại trong nguồn nước thải trước khi được xả thải ra ngoài môi trường. Việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải cần đồng bộ để thiết bị có khả năng hoạt động một cách ổn định và lâu dài.

Hiện nay khi các điều luật về môi trường ngày càng siết chặt, việc xây dựng bể xử lý nước thải sinh hoạt là vô cùng cần thiết. Bể xử lý nước thải sinh hoạt sẽ giúp loại bỏ các chất ô nhiễm có trong nước thải trước khi xả ra ngoài môi trường, mặt khác sẽ tránh những lần hỏi thăm của các cơ quan chức năng.

1: Giới thiệu bể xử lý nước thải sinh hoạt

Bể gom

Bể gom là bể đầu tiên trong hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, chúng có chức năng chứa một lượng nước nhỏ, loại bỏ một phần cát có trong nước thải vì vậy bể gom có chức năng vô cùng quan trọng.

Bể gom sẽ được lắp đặt hệ thống tách rác nhằm loại bỏ các loại rác ra khỏi nguồn nước thải, tránh những loại rác thải này ảnh hưởng đến các động cơ điện. Việc lắp đặt song chắn rác cần phải có chuyên môn và hiểu biết, nếu không sẽ khó loại bỏ rác thải và quá trình vệ sinh cũng rất khó khăn.

Bể điều hòa

Bể điều hòa được đặt phía sau bể gom, lượng nước thải từ bể gom sẽ được máy bơm chìm đưa vào hệ thống tách dầu, mỡ và các loại rác có kích thước nhỏ. Với dung lượng chứa lớn  bể điều hòa có các chức năng chính sau:

1. Ổn định lưu lượng nước, tránh hiện tượng lượng nước cung cấp vào trong một thời điểm quá lớn làm cho quá tải hệ thống xử lý hoặc tràn bể điều hòa.
2. Dưới đáy bể điều hòa được bố trí hệ thống phân phối khí nên quá trình hoạt động sẽ có một lượng vi sinh vật hiếu khí hoạt động sẽ giúp chuyển hóa một phần COD thành BOD ( Tuy không nhiều ).
3. Dưới tác dụng của lượng khí cung cấp, các dòng nước thải sẽ bị 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 – 8h ) giúp lượng nước thải tràn về ồ ạt không gây quá tải cho hệ thống xử lý. Với ưu điểm có dung tích chứa lớn các dòng thải sẽ có một khoảng thời gian nhất định để hòa trộn đồng đều với nhau giữa lượng nước cũ và lượng nước thải mới cấp vào.

Ưu điểm của bể điều hòa.

Bể điều hòa có dung tích chứa lớn, thời gian lưu lâu không thể tránh khỏi các loại vi sinh vật hoạt động về lâu dài có thể sinh ra mùi khó chịu.

Đề hạn chế việc phát sinh mùi khó chịu chúng tôi sẽ bố trí hệ thống đường ống và các điểm phân phối khí nằm dưới đáy bể, để khi lượng khí được cung cấp sẽ loại bỏ mùi khó chịu và hòa trộn các dòng nước thải với nhau.

Trong bể điều hòa sẽ được lắp đặt hệ thống phân phối khí, các bạn lên lựa chọn đĩa phân phối khí thay cho các ống đục lỗ, vì lượng khí đi ra bằng các lõ đục sẽ rất thô, khả năng hòa tan ô xy vào nước rất thấp, chính vì vậy việc lựa chọn đĩa phân phối là một lựa chọn hiệu quả cho quá trình xử lý.

Quá trình nước lưu trữ ở bể điều hòa được tính bằng nhiều giờ chính vì vậy 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 điều hòa với đặc thù là bể có khả năng chứa lớn, hàm lượng ô xy cung cấp nhiều giúp hòa trộn các dòng thải với nhau đồng đều để ổn định mức độ ô nhiễm trong dòng thải giúp hệ thống xử lý phía sau hoạt động ổn định hơn

Bể vi sinh kỵ khí

Bể vi sinh kỵ khí là đơn vị xử lý được đặt phía sau bể điều hòa. Nước được máy bơm chìm ở bể điều hòa đưa lên bể vi sinh yếm khí với lưu lượng được tính toán.

Trong bể kỵ khí 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 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, 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 ==> CO2 + H2S + CH4 + Các chất khác + Năng lượng.
• Chất hữu cơ + Vi khuẩn kỵ khí + năng lượng ==> C5H7O2N ( Tế bào vi khuẩn mởi ).

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

1. Các chất hữu cơ cao phân tử.
2. Tạo các acid.
3. 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 để chuyển hóa thành N và P.

Quá tình Nitrat hòa được diễn ra như sau: No3- ==> 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 các vi khuẩn kỵ khí chuyển hòa 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.

Trong bể kỵ khí với những nguồn nước thải có hàm lượng NH4 cao có thể cung cấp thêm các giá thể vi sinh để tăng mật độ vi sinh vật nên để khả năng xử lý được hiệu quả hơn.

Bể vi sinh 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… dựa trên các tính chất hoạt động của các chủng loại vi sinh vật, các chủng vi sinh vật sẽ sử dụng các chất ô nhiễm làm thức ăn để phát triển.

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 sinh hoạt, vật liệu mang vi sinh là cực kỳ quan trọng, bởi 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 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:

1. Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt tế bào vi sinh vật.
2. Khuếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng độ bên trông và ngòai tế bào.
3. 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.

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

Ô xy hóa chất hữu cơ: CxHyOz + O2 ==Enizyme==> CO2 + H2O + H.

Quá trình tổng hợp tế bào mới: CxHyOz + NO3 + O2 ==Enizyme==> CO2 + H2O + C5H7NO2 – H.

Quá trình phân hủy nội bào: C5H7NO2 +5O2 ==Enizyme==> 5CO2 + 2H2O + NH3 +- H.

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 nhân tạo, người ta tạo ra môi trường lý tưởng nhất cho các vi sinh vật hoạt động.

Bể lọc trong bể xử lý nước thải

Bể lọc được đặt phía sau bể vi sinh hiếu khí mục đích là loại bỏ các cặn lơ lửng có trong nước thải trước khi xả bỏ ra ngoài môi trường.

Bể lọc có thể sử dụng nhiều loại như:

1. Bể lọc cát.
2. Bể lọc nhanh.
3. Các bể lọc áp lực.

Tùy vào từng nguồn nước thải khác nhau sẽ sử dụng các công đoạn xử lý khác nhau. Nhưng mục đích cuối cùng là làm trong nước và xử lý hiệu quả các tạp chất có trong nước thải không gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường.