Giai đoạn Một trong xử lý nước thải: Lọc qua song chắn rác

Các song chắn rác có nhiệm vụ hạn chế rác và các chất rắn ô nhiễm lớn để tránh làm hỏng máy bơm, van và các thiết bị khác của hệ thống xử lý nước thải. 

Giai đoạn Hai – Bể chứa cặn / cát

Giai đoạn này giúp sàng lọc sạn bằng cách cho dòng chảy chảy qua buồng chứa cát/ sạn. Việc tách cặn mịn là rất quan trọng để tránh cặn nhỏ và hạt cát … lọt vào ống dẫn nước làm hỏng máy bơm và thiết bị ở hạ nguồn. Quá trình này diễn ra với các hạt rác nhỏ đã lọt qua được song chắn rác. Có một số loại bể chứa cặn / cát nằm ngang, tạo khí hoặc xoáy để kiểm soát dòng chảy của nước, giúp các hạt sạn nặng rơi xuống đáy buồng. Lúc này, nước thải và chất hữu cơ tiếp tục chảy sang bể tiếp theo để được xử lý. Các hạt sạn được đẩy ra ngoài từ đáy của bể hoặc được lấy thủ công.

Giai đoạn Ba: Lắng nước thải ở bể lắng sơ cấp

Nước thải sau khi qua bể chứa cặn/ cát sẽ được tách chất hữu cơ rắn ra khỏi nước thải tại bể lắng sơ cấp.

Các chất rắn hữu cơ/bùn chìm xuống đáy bể và được bơm đến thiết bị xử lý bùn hoặc khu xử lý bùn, được làm ép và kéo đi. Tốc độ lắng thích hợp là một chỉ số quan trọng để bể lắng hoạt động tốt. Điều chỉnh tốc độ nước thải vào bể lắng có thể giúp người vận hành điều chỉnh tốc độ và hiệu quả lắng.

Sau khi các hạt sạn và cặn được tách trong giai đoạn 2 và 3, bể lắng sơ cấp có thể tách từ 25% đến 50% chất rắn trong nước thải đầu vào. Các bể lắng sơ cấp có thiết kế giúp các chất rắn nặng chìm xuống đáy và nước thải sạch hơn. Hiệu quả của quá trình lọc sơ cấp được quyết định bởi lưu lượng nước thích hợp. Nếu tốc độ chảy quá nhanh, các chất rắn không có thời gian chìm xuống đáy, làm ảnh hưởng chất lượng nước thải. Nếu dòng nước chảy quá chậm, sẽ ảnh hưởng đến quá trình lên dòng.

Các chất rắn rơi xuống đáy bể lắng được coi là bùn và được bơm ra ngoài thường xuyên để đảm bảo không ảnh hưởng đến quá trình tách cặn. Bùn sau đó được loại bỏ sau khi loại bỏ hết nước và thường được sử dụng làm phân bón.

Ba bước lọc và lắng nêu trên giúp hạn chế chất rắn vào bể sinh học.

Giai đoạn Bốn: Xử lý kỵ khí nước thải

Nước thải chứa COD cao (>1000mg/L) sẽ thích hợp cho vận hành bể kỵ khí. Quá trình thủy phân, cắt mạch của kỵ khí sẽ giúp giảm đáng kể hành phần khó phân hủy, nơi mà hiếu khí không làm được. Phân hủy kỵ khí sẽ tạo ra sinh khối ít hơn (xấp xỉ 1/10) so với quá trình xử lý hiếu khí. Nhiệm vụ chính của xử lý kỵ khí là phân giải các chất hữu cơ không hòa tan và chuyển đổi càng nhiều chất rắn càng tốt để tạo ra chất lỏng và khí (kể cả metan) trong khi sản sinh càng ít sinh khối càng tốt. Vì lý do này mà xử lý nước thải trong bể tự hoại là một quá trình kỵ khí.

Giai đoạn Năm: Xử lý hiếu khí

Đây là quá trình diễn ra ở bể hiếu khí. Oxy được bơm vào bể để khuyến khích chuyển hóa NH3 thành NO3 (quá trình nitrat hóa) và cung cấp oxy cho vi khuẩn tiếp tục sinh sản và phát triển. Quá trình này được thực hiện bởi các vi khuẩn nitrat hóa. 

Sau khi chuyển đổi thành NO3, vi khuẩn loại bỏ / tách các phân tử oxy khỏi các phân tử nitrat và nitơ (N) được tạo ra dưới dạng N2 ↑ (khí nitơ) – quá trình khử nitrat . 

Trọng tâm của quá trình xử lý nước thải là tạo điều kiện và đẩy mạnh quá trình phân hủy các chất hữu cơ tự nhiên của vi khuẩn. Quá trình này bắt đầu trong bể sục khí. Chức năng chính của bể sục khí là bơm oxy vào bể để khuyến khích sự phân hủy của bất kỳ chất hữu cơ nào (và sự phát triển của vi khuẩn), cũng như đảm bảo có đủ thời gian để chất hữu cơ bị phân hủy. Quá trình sục khí có thể được thực hiện bằng cách bơm và làm tan không khí vào bể hoặc thông qua việc khuấy mạnh để thêm không khí vào nước. Quá trình này được quản lý để tạo điều kiện tốt nhất cho sự phát triển của vi khuẩn. Mức độ khí oxy [O2] dưới 2 ppm sẽ ảnh hưởng không tốt đến vi khuẩn, làm giảm hiệu quả của chúng. Việc giám sát oxy hòa tan trong giai đoạn này của nhà máy là rất quan trọng. Các phép đo amoniac và nitrat thường dùng để đo hiệu quả của vi khuẩn trong việc chuyển đổi NH3 thành N2 ↑.

Xem thêm: Kiểm tra bể hiếu khí là gì và cách thực hiện

Một thông số quan trọng để đo lường trong xử lý nước thải là Nhu cầu Oxy Sinh hóa (BOD). BOD là một chỉ số đại diện cho lượng vật chất hữu cơ hiện có và được sử dụng để xác định hiệu quả của quá trình phân hủy vật chất hữu cơ. Có một số thử nghiệm khác được sử dụng để đảm bảo sự phân hủy vật chất hữu cơ tối ưu (và giảm BOD) như đo pH, nhiệt độ, Oxy hòa tan (DO), Tổng chất rắn lơ lửng (TSS), Thời gian lưu giữ thủy lực (tốc độ dòng chảy), Thời gian lưu giữ chất rắn (khoảng thời gian vi khuẩn ở trong buồng sục khí) và MLSS. Việc giám sát liên tục và chính xác là rất quan trọng để đảm bảo các chỉ tiêu nước thải đầu ra cuối cùng đạt yêu cầu.

Bài chi tiết: BOD, COD, TSS là gì? Cách đo và xử lý BOD, COD, TSS

Giai đoạn Sáu – Quá trình lắng bậc hai (lắng thứ cấp) trong xử lý nước thải

Nước thải đã qua xử lý được bơm vào bể lắng thứ cấp để lắng cặn hữu cơ còn lại. Nước thải sau giai đoạn sục khí sẽ chảy vào bể lắng thứ cấp. Giống như bể lắng sơ cấp, bất kỳ chất rắn (hoặc hạt mịn) rất nhỏ nào cũng chìm xuống đáy bể. Những chất rắn nhỏ này được gọi là bùn hoạt tính và hầu hết là vi khuẩn hoạt tính. Một phần bùn hoạt tính này được đưa trở lại bể sục khí để tăng nồng độ vi khuẩn, giúp nhân giống và đẩy nhanh quá trình phân hủy vật chất hữu cơ. Phần thừa được bỏ đi.

Nước chảy từ bể lắng thứ cấp về cơ bản đã giảm đáng kể chất hữu cơ và phải đạt được các thông số kỹ thuật đầu ra dự kiến.

Giai đoạn Bảy – Clo hóa (Khử trùng)

Clo được thêm vào để tiêu diệt bất kỳ vi khuẩn nào còn sót lại.

Với nồng độ vi khuẩn được tăng cường trong giai đoạn sục khí, cần phải kiểm tra nước thải đầu ra xem có hoặc không có vi khuẩn và để khử trùng nước. Điều này đảm bảo vi khuẩn ở nồng độ cao hơn quy định sẽ không bị thải ra ngoài môi trường. Khử trùng bằng clo là loại khử trùng phổ biến và rẻ tiền nhất nhưng khử trùng bằng ozon và tia cực tím cũng đang ngày càng phổ biến. Nếu sử dụng chorine, điều quan trọng là phải kiểm tra nồng độ clo tự do để đảm bảo chúng ở mức chấp nhận được trước khi thải ra môi trường.

Giai đoạn Tám: Phân tích và kiểm tra nước

Kiểm tra mức độ pH thích hợp, amoni, nitrat, phốt phát, oxy hòa tan và nồng độ clo dư để phù hợp với quy định của nhà nước.

Mặc dù việc kiểm tra diễn ra liên tục trong suốt quá trình xử lý nước thải để đảm bảo hệ thống chạy ổn định, nhưng bước này giúp đảm bảo nước thải đầu ra đạt chuẩn.  

Giai đoạn 9 – Xả thải

Sau khi đáp ứng tất cả các thông số kỹ thuật của giấy phép, nước sạch được đưa trở lại môi trường. Lúc này công việc của người vận hành hệ thống xử lý nước thải hoàn tất.

Bài tham khảo: www.coleparmer.com