Phân loại để xử lý các nguồn nước thải

Cần xử lý nước thải đến chất lượng mong muốn, nhưng khi độ tinh khiết tăng lên thì chi phí xử lý sẽ càng tăng. Chất lượng nước theo đúng yêu cầu sẽ quyết định đến mục đích sử dụng của nó.

Mục tiêu chung của quản lý nước thải hướng đến sự phát triển bền vững tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường. Do đó mà các mục tiêu sử dụng, xử lý, cải tạo và tái sử dụng phải phù hợp với tiêu chí phát triển bền vững trong tương lai.

Phân loại chất thải ô nhiễm trong nước thải

Trong từ điển ô nhiễm, nước thải trở nên bẩn, không có độ tinh khiết, mùi hôi, đục và ngày càng trở nên ô nhiễm nghiêm trọng. Trên thực tế thì việc bổ sung bất kỳ chất thải nào vào nước sẽ làm thay đổi môi trường, hoặc có thể do các hoạt động của con người và thiên nhiên gây ra. Có thể phân loại các chất ô nhiễm thành 3 loại cơ bản gồm hóa học, vật lý, sinh học.

Đối với chất ô nhiễm hóa học

Với chất ô nhiễm hóa học chiếm tỷ lệ nhiều nhất gồm hợp chất hữu cơ và vô cơ. Một yếu tố quan trọng là chất vô cơ có thể làm thay đổi nồng độ pH do muối hòa tan hoặc độc tính của nó có thể xảy ra trực tiếp từ kim loại nặng. Tuy nhiên những chất hữu cơ cũng nguy hiểm chẳng kém như thuốc trừ sâu kết hợp cùng chất vô cơ gây suy giảm nồng độ oxy trong nước.

Một số loại vật liệu hữu cơ khác gồm thuốc trừ sâu, hợp chất tạo mùi, vị như phenol, dầu có xu hướng tạo màng trên bề mặt. Những hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) như benzen, toluen cũng gây ra nhiều vấn đề cho sức khỏe cộng đồng. Vấn đề chính đối với chất hữu cơ là sự chuyển hóa của chúng thành CO2 và nước.

Vì các VSV dưới nước đòi hỏi oxy hòa tan để phát triển nếu đủ nguồn chất hữu cơ trong nước thì mức oxy có thể giảm xuống đáng kể. Quy trình tự nhiên này giống với quy trình xử lý hiếu khí trong các HTXLNT.

Đối với chất thải vật lý

• Màu sắc không có hại nhưng lại gây ra các vấn đề về mặt thẩm mỹ đối với nước tái sử dụng trong các quy trình công nghiệp. Màu sắc là kết quả của việc phân hủy các chất hữu cơ hoặc do chất keo hữu cơ tạo ra.
• Nhiệt độ là yếu tố quan trọng trong xử lý sinh học và ảnh hưởng đến phản ứng hóa học.
• Độ đục do hạt keo, chất lơ lửng gây ra thường đòi hỏi quá trình đông tụ và lọc. Độ đục tăng làm ức chế quá trình quang hợp bằng cách giảm sự xâm nhập của áng sáng, giảm khả năng phát triển của VSV ở đáy.
• Chất rắn gồm chất hữu cơ và vô cơ. Những chất rắn hòa tan thường rất khó xử lý và tốn kém.
• Những chất hoạt động bề mặt làm giảm tốc độ truyền oxy vào nước.
• Hoặc xử lý nước thải chất phóng xạ là kết quả của bụi phóng xạ, các nguồn tự nhiên hoặc chất thải từ các lĩnh vực nông nghiệp, y tế, công nghiệp.

Các chất ô nhiễm sinh học

• Thành phần gây bệnh qua đường nước gồm vi rút, động vật nguyên sinh, vi khuẩn, mầm bệnh,…
• Ô nhiễm sinh học thứ cấp làm suy giảm chất lượng nước do chứa nồng độ photpho, nito lớn. Khi mức độ xả thải tăng cao sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng nguồn nước tạo điều kiện cho vi khuẩn lam phát triển mạnh. Việc loại bỏ chất dinh dưỡng cần các quy trình xử lý nước thải tiên tiến.

Các yêu cầu của quy trình XLNT

Hiện nay, nước thải từ nhiều nguồn thường được xử lý tại nguồn mang lại cơ hội tái sử dụng nước hiệu quả hơn sau quá trình sơ cấp/thứ cấp. Một hệ thống thông thường được thiết kế và vận hành có thể loại bỏ từ 85 – 95% BOD và chất rắn lơ lửng. Xử lý thông thường chủ yếu loại bỏ nhiều thành phần ô nhiễm thường gặp trong nước thải đô thị. Tuy nhiên nó lại không hiệu quả đối với nhiều chất độc, VOC, chất hữu cơ không phân hủy sinh học. Chất dinh dưỡng cùng nhiều tạp chất phức tạp khác.

Xử lý bậc 3 đứng sau xử lý thứ cấp có thể không hiệu quả vì cần xử lý lượng lớn dòng chảy với nồng độ ô nhiễm thấp. Các công nghệ áp dụng sẽ phụ thuộc vào thành phần cần xử lý phù hợp với mục đích sử dụng. Ví dụ, nếu loại bỏ VOC và amoniac cần quan tâm đến việc xử lý không khí hoặc hơi nước. Nếu xử lý nước thải kim loại đáng lo ngại thì cần nghiên cứu quá trình oxy hóa/khử, kết tủa, lọc, trao đổi ion và màng.