Xử lý nước thải là gì? Tổng quan về hệ thống và các phương pháp xử lý nước thải

Xử lý nước thải hiện đang là vấn đề cấp thiết và luôn được ưu tiên nhằm bảo vệ nguồn nước, môi trường. Tuy nhiên, quá trình xử lý nguồn nước thải cần yếu tố kỹ thuật và chuyên môn để đạt được hiệu quả tốt nhất. Vậy để tìm hiểu rõ hơn về xử lý nguồn nước thải cũng như quy trình, phương pháp, hệ thống xử lý và cách vận hành tối ưu, hãy cùng Thiết bị đo THP theo dõi bài viết sau.

Xử lý nước thải là gì? Tầm quan trọng

Xử lý nước thải là một quá trình ứng dụng các phương pháp cơ học, sinh học và hóa học để loại bỏ các chất ô nhiễm ra khỏi nguồn nước đã qua sử dụng. Mục tiêu cốt lõi của quá trình này là làm sạch nước thải để đạt các tiêu chuẩn an toàn trước khi xả ra môi trường tự nhiên như sông, hồ, biển hoặc tái sử dụng cho các mục đích khác.

Việc xử lý nước thải không chỉ là một yêu cầu pháp lý mà còn đóng một vai trò cấp thiết và mang tầm quan trọng sống còn:

• Bảo vệ nguồn nước và sức khỏe cộng đồng: Ngăn chặn các chất độc hại, vi khuẩn gây bệnh xâm nhập vào nguồn nước mặt và nước ngầm, qua đó bảo vệ sức khỏe con người và phòng ngừa dịch bệnh.
• Bảo vệ hệ sinh thái: Duy trì sự cân bằng của môi trường sống cho các loài sinh vật dưới nước, tránh các hiện tượng như phú dưỡng (tảo nở hoa hàng loạt) gây chết cá hàng loạt.
• Đảm bảo sự phát triển bền vững: Đối với các khu công nghiệp, nhà máy, việc xử lý nước thải hiệu quả là điều kiện tiên quyết để duy trì hoạt động sản xuất lâu dài, tuân thủ pháp luật và xây dựng hình ảnh doanh nghiệp có trách nhiệm.

Tìm hiểu hệ thống xử lý nước thải hiện nay

Hệ thống xử lý nước thải là gì? Có thể hiểu đơn giản, đây là sự kết hợp của các phương pháp xử lý riêng lẻ thành một quy trình hiệu quả giúp mang tới nguồn nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải.

Đặc biệt, hệ thống xử lý nước thải cần phải thiết kế phù hợp với từng loại nước thải và chi phí xây dựng, lắp đặt hợp lý đồng thời dễ dàng khi nâng cấp hệ thống. Hiện nay, hệ thống để xử lý nguồn nước thải phổ biến gồm 4 loại như sau:

• Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt: Với nguồn nước thải sinh hoạt xuất phát từ các hoạt động ăn uống, vệ sinh, tắm rửa,… nên trong hệ thống này thường sử dụng các phương pháp sinh học cùng với hóa học để xử lý.
• Hệ thống xử lý nước thải công nghiệp: Là nguồn nước phát sinh từ các hoạt động sản xuất, xây dựng của khu công nghiệp, nhà máy sản xuất như dệt may, thực phẩm,… Do đó, đối với nước thải công nghiệp cần phải có một hệ thống xử lý phù hợp riêng.
• Hệ thống xử lý nước thải nông nghiệp: Với nguồn nước thải xuất phát từ các hoạt động chăn nuôi, trồng trọt,… với nhiều nồng độ chất hữu cơ cao cùng nhiều vi sinh vật và thuốc trừ sâu, phân bón. Vì thế, hệ thống xử lý nguồn nước thải này cần phải có phương pháp sinh học và hóa học.
• Hệ thống xử lý nước thải y tế: Là nguồn nước thải phát sinh từ các cơ sở y tế, bệnh viện, phòng khám,… chứa nhiều mầm bệnh và chất độc hại nên cần xử lý kết hợp nhiều phương pháp để loại bỏ hoàn toàn chất bẩn và đưa ra nguồn nước đạt chuẩn.

Ngoài ra, trong một hệ thống xử lý nguồn nước thải hoàn chỉnh luôn bao gồm các thành phần chính gồm bể lắng, song chắn rác, đồng hồ đo nước thải, nguồn cấp hóa chất, bể lắng, bể lọc, hệ thống xử lý sinh học.

Quy trình xử lý nước thải tiêu chuẩn qua 6 bước chi tiết

Mỗi hệ thống có thể có những điều chỉnh riêng, tuy nhiên, một quy trình xử lý nước thải tiêu chuẩn và hiệu quả thường bao gồm 6 bước cơ bản sau đây, đi từ giai đoạn xử lý thô đến giai đoạn xử lý tinh.

Bước 1: Tiếp nhận và xử lý sơ bộ (Lọc rác thô)

Nước thải từ các nguồn được tập trung về bể chứa. Tại đây, nước sẽ đi qua song chắn rác hoặc lưới lọc để loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn như túi nilon, cành cây, rác thải rắn…, tránh gây tắc nghẽn cho các công đoạn xử lý phía sau.

Bước 2: Bể lắng cát (Loại bỏ chất rắn vô cơ)

Nước thải tiếp tục được đưa vào bể lắng. Tại đây, tốc độ dòng chảy được điều chỉnh chậm lại để các chất rắn vô cơ nặng hơn như cát, sỏi, mảnh vụn… có thể lắng xuống đáy bể, trong khi các chất nhẹ hơn như dầu mỡ, váng nổi sẽ được thu gom trên bề mặt.

Bước 3: Xử lý sinh học hiếu khí

Nước được chuyển sang bể hiếu khí. Tại đây, không khí được sục liên tục để cung cấp oxy cho các vi sinh vật hiếu khí. Các vi sinh vật này sẽ tiêu thụ các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải (nguồn thức ăn của chúng), chuyển hóa chúng thành bùn sinh học và làm sạch nước.

Bước 4: Bể lắng thứ cấp và xử lý kỵ khí

Bùn sinh học hình thành ở bước 3 sẽ được lắng xuống tại bể lắng thứ cấp và được loại bỏ. Phần nước trong hơn sẽ tiếp tục được chuyển sang bể kỵ khí. Trong môi trường không có oxy, các vi sinh vật kỵ khí sẽ tiếp tục phân hủy các chất ô nhiễm phức tạp còn sót lại.

Bước 5: Khử trùng

Đây là công đoạn cuối cùng để xử lý nước. Nước thải sau khi qua các bước trên sẽ được khử trùng bằng các phương pháp như sử dụng hóa chất (Chlorine, Javen) hoặc tia cực tím (UV) để tiêu diệt hoàn toàn các vi khuẩn, mầm bệnh còn sót lại, đảm bảo nước đầu ra đạt tiêu chuẩn xả thải.

Bước 6: Xử lý bùn thải

Toàn bộ lượng bùn và chất thải rắn thu được từ các bể lắng sẽ được tập trung lại và xử lý riêng. Tùy thuộc vào thành phần, bùn có thể được làm khô, ép, đem đi chôn lấp, sử dụng làm phân bón hoặc đốt để thu hồi năng lượng.

Các phương pháp xử lý nước thải được sử dụng phổ biến

Để quá trình xử lý nguồn nước thải hiệu quả, tối ưu thời gian thì trong một hệ thống luôn có một hoặc những phương pháp sau đây:

Phương pháp cơ học

Phương pháp này giúp loại bỏ các chất thải thô như bùn, chai nhựa, mảnh gỗ,… và các chất không tan lơ lửng như dầu mỡ bằng song chắn, lưới lọc rác và bể lắng hoặc tuyển nổi.

• Ưu điểm: Chi phí lắp đặt thấp, dễ dàng triển khai và vận hành, phù hợp với những loại nước thải chứa nhiều chất rắn lơ lửng.
• Nhược điểm: Không thể loại bỏ các chất hữu cơ hay các chất độc, chất gây ô nhiễm.

Phương pháp sinh học

Đây là phương phải sử dụng các vi sinh vật hiếu khí, kỵ khí để phân hủy các chất hữu cơ, các chất độc, chất gây ô nhiễm trong nước thải sang bùn.

• Ưu điểm: Tiết kiệm chi phí khi vận hành và thân thiện với môi trường.
• Nhược điểm: Mất nhiều thời gian và không gian để xử lý nguồn nước thải đạt chuẩn.

Phương pháp hóa học

Đây là phương pháp gây biến đổi hóa học và tạo các chất gây độc hại, ô nhiễm môi trường thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hòa tan an toàn với môi trường và trường sử dụng phương pháp trung hòa, oxy hóa khử hay tạo kết tủa.

• Ưu điểm: Đạt hiệu quả xử lý với nước thải độc hại có chứa nhiều hóa chất, kim loại nặng.
• Nhược điểm: Chi phí xây dựng và vận hành cao, cần người có chuyên môn vận hành và quản lý hóa chất.

Phương pháp kết hợp

Phương pháp này được kết hợp từ các phương pháp cơ học, sinh học và hóa học giúp cải thiện chất lượng nguồn nước thải đạt được hiệu quả tốt nhất.

• Ưu điểm: Đem lại hiệu quả xử lý cao và đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt.
• Nhược điểm: Chi phí đầu tư ban đầu lớn và hệ thống vận hành phức tạp.

Cách vận hành hệ thống xử lý nước thải tối ưu

Bên cạnh một hệ thống xử lý nguồn nước thải hoàn chỉnh, chất lượng thì cách vận hành hệ thống xử lý nước thải tối ưu chính là phương án giúp kéo dài hiệu quả xử lý và tuổi thọ của hệ thống. Dưới đây là cách vận hành hệ thống:

Giám sát

Theo dõi và điều chỉnh thông số về mực nước thải và các hệ thống xử lý cơ học, sinh học, hóa học bằng cách đánh giá trực quan. Đồng thời, giám sát tự động bằng thiết bị đo lường như đồng hồ đo nước thải để kiểm soát lưu lượng nước thải đầu vào và đầu ra cũng như chất lượng nước thải phù hợp với tiêu chuẩn. 

Bảo trì

Lên kế hoạch bảo trì định kỳ cho hệ thống bao gồm vệ sinh bể lắng, bể sinh học, bể khử trùng và kiểm tra, bảo dưỡng, hiệu chuẩn định kỳ các thiết bị cơ khí và thiết bị đo lưu lượng. Ngoài ra, cần lên phương án dự phòng đối với các thiết bị quan trọng để hạn chế xử lý xảy ra.

Xử lý sự cố

Đầu tiên, cần tìm ra nguyên nhân xảy ra sự cố với một số trường hợp phổ biến thường gặp như: 

• Tắc nghẽn, rò rỉ hệ thống đường ống.
• Hư hỏng các thiết bị cơ khí hoặc các bộ phận khác.
• Thay đổi đột ngột lưu lượng hay nồng độ ô nhiễm của lưu lượng nước thải.

Do đó, nhân viên cần xử lý sự cố phù hợp với từng trường hợp. Đặc biệt, để phòng ngừa sự cố có thể xảy ra bên cạnh việc vận hành hệ thống đúng quy trình, bảo trì bảo dưỡng thường xuyên thì cần lắp đặt các thiết bị đo lường giúp giám sát chặt chẽ. Tiêu biểu như sử dụng đồng hồ nước thải để kiểm soát lưu lượng nước thải, theo dõi hệ thống từ xa và phát hiện các dấu hiệu bất thường kịp thời để xử lý.

Vai trò của thiết bị đo lường trong hệ thống xử lý nước thải

Một hệ thống xử lý nước thải hiện đại không chỉ là tập hợp của các bể chứa, đường ống và hóa chất. Để hệ thống vận hành một cách hiệu quả, ổn định và tiết kiệm chi phí, dữ liệu đo lường chính xác chính là yếu tố cốt lõi. Trong đó, các thiết bị đo lường như đồng hồ đo lưu lượng nước thải đóng vai trò quan trọng, cung cấp các thông số vận hành thiết yếu cho người quản lý.

Việc lắp đặt các thiết bị đo lường mang lại 4 vai trò quan trọng sau:

Kiểm soát lưu lượng đầu vào, tránh quá tải hệ thống

Mỗi hệ thống xử lý được thiết kế cho một dải lưu lượng nhất định. Đồng hồ đo lưu lượng đầu vào giúp người vận hành điều tiết dòng chảy, tránh tình trạng quá tải gây giảm hiệu quả xử lý sinh học, hoặc vận hành dưới công suất gây lãng phí năng lượng. Điều này đảm bảo hệ thống luôn hoạt động ở trạng thái tối ưu và ổn định.

Giám sát lưu lượng xả thải, đảm bảo tuân thủ quy định

Đây là vai trò mang tính pháp lý quan trọng. Các quy định môi trường yêu cầu doanh nghiệp phải báo cáo chính xác lưu lượng xả thải ra môi trường. Dữ liệu từ đồng hồ đo là bằng chứng khách quan để tuân thủ quy định, tránh các rủi ro pháp lý và các khoản phạt tốn kém, đồng thời là cơ sở để tính toán tổng tải lượng ô nhiễm.

Tối ưu hóa quy trình, tiết kiệm chi phí vận hành

Đây là lợi ích kinh tế trực tiếp nhất. Việc định lượng hóa chất, vận hành máy bơm và máy sục khí đều phụ thuộc vào lưu lượng. Đo lường chính xác giúp tối ưu hóa việc sử dụng hóa chất và năng lượng, tránh lãng phí và trực tiếp cắt giảm chi phí vận hành hàng tháng, giúp thu hồi vốn đầu tư thiết bị nhanh chóng.

Phát hiện sớm sự cố, giảm thiểu rủi ro

Thiết bị đo lường hoạt động như một hệ thống cảnh báo sớm. Sự thay đổi bất thường về lưu lượng có thể là dấu hiệu của rò rỉ hoặc tắc nghẽn. Việc này giúp đội ngũ vận hành phát hiện và xử lý sự cố kịp thời trước khi chúng gây ra hư hỏng lớn, qua đó giảm thiểu chi phí sửa chữa và thời gian dừng hệ thống.

Xử lý nước thải là quá trình vô cùng phức tạp và đòi hỏi tính chuyên môn cùng một hệ thống, cách vận hành bài bản giúp tối ưu hiệu quả và chi phí hoạt động. Hy vọng bài viết trên đây của Thiết bị đo THP đã giúp bạn hiểu rõ hơn về vấn đề này. Nếu có bất cứ thắc mắc hay câu hỏi nào dành cho chúng tôi, hãy để lại bình luận bên dưới bài viết để đội ngũ nhân viên có thể hỗ trợ bạn nhanh chóng nhé!