Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt là bước đầu tiên cần phải xác định trước khi chọn nhà thầu thi công hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt của một dự án

1. Sơ lược về các thành phần trong nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt là nước thải có nguồn gốc từ các hoạt động sinh hoạt hằng ngày của con người. Thành phần chính trong nước thải sinh hoạt gồm BOD,TSS,NH4+, các chất hữu cơ như tổng Nito, tổng Photpho, các vi sinh vật như Coliform, E. Coli,…. Có thể thấy đa phần các chất có nguồn gốc hữu cơ có khả năng phân hủy bằng quá trình sinh học, Các nguồn phát sinh nước thải sinh hoạt nhiều gồm có:

• Từ hoạt động sinh hoạt của công nhân trong các nhà máy sản xuất
• Khu dân cư, chung cư, tòa nhà văn phòng làm việc
• Từ các hoạt động khám chữa bệnh: từ các hoạt động sinh hoạt của bệnh nhân, công nhân viên bệnh viện, phòng khám.

2. Thực trạng về dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đang áp dụng tại Việt Nam

Mặc dù là loại nước thải cơ bản dễ xử lý nhưng hiện tại thực trạng chính của việc xử lý nước thải sinh hoạt ở các đô thị trên cả Việt Nam đang gặp các vấn đề như:

• Nước thải đa phần được xử lý bằng quy trình xử lý của bể tự hoại 3 ngăn, còn lại 60-70% hàm lượng hữu cơ, hàm lượng khí độc amoniac, hay H2S, vi sinh vật gây bệnh cho còn người và môi trường
• Hệ thống còn sử dụng dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt cũ kỹ đã lỗi thời như công nghệ truyền thống bùn hoạt tính, nước thải đầu ra thường có nhiều mùi hôi và không đạt quy chuẩn cho phép
• Dây chuyên công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đã lạc hậu, quá tải công suất do nhu cầu ngày càng tăng của con người,
• Vấn đề diện tích chật hẹp tại các đô thị gây khó khăn cho quá trình cải tạo dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt mới theo quy trình đạt chuẩn.

3. Tổng quan các dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt

Về xử lý nước thải sinh hoạt, có dây chuyên công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đang được áp dụng phổ thông trên thị trường như:

• Dây chuyên công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt theo công nghệ bùn hoạt tính truyền thống ;

Quy trình công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt theo công nghệ bùn hoạt tính như sau:

Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt theo hướng truyền thống bùn hoạt tính

Đánh giá: ưu điểm của công nghệ xử lý truyền thống là có cấu tạo đơn giản, dễ dàng xây dựng, dễ vận hành, hiệu quả xử lý chất ô nhiễm hữu cơ cao.

Tuy nhiên công nghệ này đòi hỏi nhiều công trình đơn vị nên khá tốn diện tích xây dựng, cần nhiều thiết bị hỗ trợ như máy bơm, máy khuấy chìm, bơm tuần hoàn, bơm định lượng hóa chất, tháp khử mùi… Mặt khác, hiệu quả xử lý Nito, Amoniac không cao (thường không đạt cột B QCVN 14:2008/BTNMT) do không có quá trình khử Nito vì vậy dễ phát sinh mùi hôi phát tán ra môi trường xung quanh.

Công nghệ màng MBR

Dây chuyền hệ thống công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ màng MBR

Ưu điểm của dây chuyên công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ màng MBR: Công nghệ sẽ không cần xây thêm bể lắng lọc và khử trùng phía sau do đó tiết kiệm được diện tích. Công nghệ xử lý hiệu quả các chất ô nhiễm hữu cơ, vẫn phải có quá trình khử N và P trong nước thải . Mặt khác công nghệ này sẽ linh hoạt hoạt trong quá trình hoạt động, do có hệ thống điều khiển tự động.

Tuy vậy, do sử dụng công nghệ mới nên việc vận hành bể khá khó khăn, nhân công lọc rửa màng phải được thực hiện thường xuyên tránh tình trạng nghẽn màng. Chi phí đầu tư rất cao và chi phí vận hành, chi phí thay thế màng cao sau 1 thời gian sử dụng.

Dây chuyên công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt theo công nghệ sinh hoạt MBBR

Dây chuyên công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt MBBR: là công nghệ là sự kết hợp giữa Aerotank truyền thống và giá thể dính bám trong môi trường hiếu khí.

Công nghệ MBBR là công nghệ mới nhất hiện nay trong lĩnh vực xử lý nước thải vì tiết kiệm được diện tích và hiệu quả xử lý cao. Vật liệu làm giá thể phải có tỷ trọng nhẹ hơn nước đảm bảo điều kiện lơ lửng được. Do có giá thể nên mật độ dính bám cao, từ đó hiệu suất xử lý cũng sẽ cao hơn so với công nghệ truyển thống, hiệu suất xử lý sẽ càng cao hơn nếu giá thể lơ lửng MBBR có diện tích tiếp xúc lớn hơn.

Tương tự Aerotank truyền thống, bể MBBR hiếu khí cũng cần một MBBR thiếu khí (Anoxic) để đảm bảo khả năng xử lý nitơ trong nước thải.

Ưu điểm của dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt MBBR:

• Tiết kiệm được diện tích hơn bể Aerotank truyền thống,
• hệ thống dễ dàng vận hành mà không cần nhiều nhân công.
• Mật độ vi sinh trên một đơn vị thể tích cao hơn so với hệ thống xử lý bằng phương pháp bùn hoạt tính truyền thống do sử dụng các giá thể lơ lửng.
• Mật độ vi sinh cao do đó tăng diện tích tiếp xúc giữa vi sinh và nước thải, khử BOD và COD đạt hiệu quả cao.

Tuy nhiên tùy vào chất lượng giá thể (MBBR) mà khả năng bám dính của vi sinh vật khác nhau.

Với những nhược điểm mà các công nghệ trên mắc phải, chúng tôi đã khai thác và ứng dụng dây chuyên công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt với công nghệ tiên tiến hơn để áp dụng vào xử lý nước thải sinh hoạt mang lại hiệu quả cao hơn, giảm chi phí đầu tư, vận hành cho chủ đầu tư.

4. Vì sao chúng tôi lựa chọn dây chuyên công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt tại nguồn không bể tự hoại

Cơ sở để chúng tôi lựa chọn công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt không bể tự hoại là:

• Tiết kiệm chi phí đầu tư, vận hành, diện tích xây dựng bể xử lý nước thải
• Quy trình xử lý nước thải sinh hoạt đơn giản, dễ vận hành và đạt chuẩn
• Hệ thống hoạt động ổn định, không phát sinh mùi hôi ra môi trường xung quanh

Chi tiết dây chuyên công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đạt chuẩn nhất – công nghệ xử lý tại nguồn không bể tự hoại

Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt tại nguồn - không bể tự hoại kết hợp giá thể lơ lửng MBBR

Thuyết minh dây chuyên công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt :

Nước thải sinh hoạt từ các nguồn nhà vệ sinh, tắm giặt, ( nước thải từ nhà bếp qua bể tách mỡ),… được thu gom trực tiếp về hệ thống xử lý mà không cần qua bể tự hoại 3 ngăn.

Nước thải đầu tiên vào ngăn 1 - vừa có chức năng xử lý kỵ khí và thiếu khí – có đường hồi lưu nước từ ngăn lắng về bằng áp lực máy thối mang theo lượng oxi, tại ngăn 1 nước được chảy qua vùng đệm giá thể vi sinh dính bám dạng cố định - có chứa sinh khối dị dưỡng sau đó xuống đáy ngăn 1. Từ đáy ngăn 1 nước qua lỗ thông khoang sang ngăn số 2 – ngăn hiếu khí, ngăn này có hệ thống sục khí dưới đáy và có chứa giá thể vi sinh dạng lơ lửng MBBR. Tại ngăn số 2, chu trình nước đi từ đáy lên trên bề mặt và chảy tràn sang ngăn số 3 nhờ ống thông khoang. Tại ngăn số 3 cặn không tan chủ yếu là các muối gốc PO₄ ^2-, NO₃- sẽ được lắng lại. Các vi sinh vật theo nước cũng được lắng lại ở đây. Tại ngăn lắn có đường hồi lưu bằng áp lực của máy thổi khí (airlift-pumb) sẽ bơm nước đã xử lý và bùn lắng tuần hoàn về ngăn 1 để tiếp tục khử Nitrat và giải phóng Ni tơ tự do. Ni tơ tự do được giải phóng vào không khí, từ đó hệ thống không phát sinh mùi trong suốt quá trình hoạt động.

Tại ngăn lắng có thiết kế bộ trộn clo viên nén để khử trùng nước khi thoát ra ngoài hệ thống thoát chung của khu vực, nước sau xử lý đạt QCVN 14:2008/BTNMT.

Tại sao nước thải không qua bể tự hoại mà vẫn xử lý đạt các tiêu chuẩn cho phép?

Chất dinh dưỡng trong thải chủ yếu là nguồn cacbon (Gọi là chất nền thể hiện bằng chỉ số BOD (mg/L)), cùng với N và P là những nguyên tố đa lượng. Ngoài ra còn có các nguyên tố vi lượng như: Mg, Fe, Mn, Co…

Tỉ lệ các chất dinh dưỡng tốt nhất cho vi sinh vật sinh trưởng và phát triển là C:N:P = 100:5:1. Vì vậy, việc không cho nước thải qua bể tự hoại 3 ngăn nhằm giữ lại chất hữu cơ cho vi sinh vật sử dụng là rất cần thiết.

Vài ứng dụng và dự án tiêu biểu ứng dụng dây chuyên công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt tiên tiến