Phương pháp lọc trong xử lý nước thải

Cơ chế hoạt động

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là phương pháp xử lý dựa trên hoạt động của vi sinh vật, chủ yếu là sinh vật hoại sinh có trong nước thải.

Trong quá trình hoạt động, các vi sinh vật sử dụng hợp chất hữu cơ có trong nước làm nguồn dinh dưỡng và sinh ra năng lượng, quá trình này chính là quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ có trong nước với nồng độ cao về mức cho phép, an toàn với môi trường.. Sản phẩm của quá trình phân hủy này là CO2, H2O, N2, ion sulfite…

Ưu điểm

Xử lý nước bằng phương pháp sinh học không chỉ làm giảm nồng độ các chất độc hại có trong nước về mức cho phép mà còn nhiều ưu điểm khác:

• Chi phí đầu tư thấp hơn so với các phương pháp khác, giúp tiết kiệm chi phí.
• Đây là phương pháp đơn giản, dễ vận hành, không đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật cao.
• Các chất độc hại sau quá trình xử lý sẽ về mức cho phép, an toàn, thân thiện với môi trường.
• Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học cho hiệu suất xử lý cao.
• Phương pháp này không chỉ phù hợp với nhà máy, khu công nghiệp mà còn sử dụng được tại các hộ gia đình nhờ thiết kế đơn giản, dễ áp dụng, không đòi hỏi chuyên môn cao.

Các phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Xử lý nước thải sử dụng phương pháp sinh học hiếu khí

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí là quá trình sử dụng vi sinh oxy hóa chất hữu cơ trong điều kiện có oxy.

Quá trình xử lý thông qua 3 giai chính sau:

• Oxy hóa các chất hữu cơ, cung cấp năng lượng cho tế bào.
• Tổng hợp tế bào mới.
• Phân hủy nội bào.

Các công trình xử lý bằng phương pháp sinh học hiếu khí tiêu biểu như:

Hồ sinh học hiếu khí

Đây là loại hồ có kích thước nông từ 0,3 - 0,5m . Nhờ có ánh sáng mặt trời chiếu vào mà oxy trên bề mặt dễ dàng khuếch tán, làm cho tảo phát triển tiến hành quang hợp và thải ra oxy.

Cách đồng tưới và bãi lọc

Thường được áp dụng xử lý nguồn nước thải sinh hoạt có chứa N:P:K = 5:1:2 phù hợp cho phát triển thực vật. Phương pháp này vừa xử lý hiệu quả nguồn nước thải đồng thời cũng tận dụng làm nguồn phân bón.

Nguyên tắc hoạt động: Tận dụng khả năng giữ lại cặn bẩn trên bề mặt đất, nước sẽ được thẩm thấu đi qua mặt đất như đi qua một lớp lọc tự nhiên. Nước sẽ được xử lý nhờ các vi sinh vật hiếu khí có trong lỗ hổng và mao quản của mặt đất.

Xử lý nước thải theo phương pháp sinh học kỵ khí

Đây là phương pháp sử dụng các vi sinh vật kỵ khí phân hủy sinh học các chất hữu cơ, vô cơ trong điều kiện không có oxy, sản phẩm cuối cùng là C2, N2, CO2… và khí metan (chiếm tới 65%).

Phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí bao gồm 6 quá trình:

• Thủy phân polymer.
• Quá trình lên men của các amino axit và đường trong nước thải
• Phân hủy kỵ khí các axit béo mạch dài và rượu.
• Các axit béo dễ bay hơi sẽ được phân hủy kỵ khí
• Từ axit axetic hình thành nên khí methane
• Từ CO2 và Hydrogen. hình thành nên khí methane

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí bao gồm 2 phương pháp.

Xử lý nước thải theo phương pháp sinh học kỵ khí nhân tạo

Quy trình xử lý nước thải theo phương pháp lọc sinh học kỵ khí

Đây là quá trình xử lý nước thải có hàm lượng BOD, COD rất cao (lên đến hàng ngàn mg/l).

Vật liệu lọc của phương pháp lọc sinh học có thể là dạng tấm (chất dẻo) hoặc vật liệu rời (hạt polyspiren).

Nước thải sau khi được đưa vào bể sinh học đi từ dưới lên sẽ qua các lớp vật liệu lọc, các chất hữu cơ sẽ bám lại tại đây cùng với vi khuẩn yếm khí tạo thành lớp màng vi sinh vật.

Các chất hữu cơ sẽ được hấp thụ và phân hủy, bùn cặn bẩn sẽ được giữ lại tại lớp vật liệu lọc.

Các giai đoạn của phương pháp lọc sinh học kỵ khí:

• Giai đoạn thủy phân.
• Giai đoạn acid hóa.
• Giai đoạn axetic hóa.
• Giai đoạn metan hóa.

Quá trình xử lý nước thải thông qua bể UASB

Bể UASB là bể xử lý sinh học dòng chảy ngược, được thiết kế tầng bùn kỵ khí nhằm giảm thiểu nồng độ ô nhiễm của nguồn nước chứa tạp chất hữu cơ cao và thành phần chất rắn thấp.

Cơ chế hoạt động của bể UASB:

Nước thải được đưa từ dưới lên với vận tốc 0,6 - 0,9 m/h vào bể UASB, đi qua lớp bùn kỵ khí. Tại đây các chất bẩn có trong nước thải sẽ bị phân hủy nhừ có các vi sinh vật trong bùn hoạt tính. Các bọt khí và hạt bùn có khí bám vào sẽ nổi lên và tạo thành hỗn hợp. Hỗn hợp này sau khi va phải lớp lưới chắn phía trên các hạt khí sẽ vỡ ra, bùn sẽ lắng xuống đáy bể, nước trong được dâng lên trên thu hồi nhờ đường ống và dẫn vào công trình xử lý hiếu khí tiếp theo.

Xử lý nước thải theo phương pháp sinh học kỵ khí tự nhiên

Đây là phương pháp được áp dụng tại các ao hồ kỵ khí. Tại đây các vi sinh vật kỵ khí hoạt động sống dưới đáy ao, hồ mà không cần oxy của không khí.

Xử lý bằng phương pháp sinh học kết hợp kỵ khí và hiếu khí

Việc kết hợp hai phương pháp hiếu khí và kỵ khí vào một hệ thống xử lý nước thải sẽ giúp bù trừ điểm yếu của mỗi phương pháp giúp xử lý nước một cách hiệu quả hơn.

Đối với những nguồn nước có độ ô nhiễm cao như nước thải từ các trang trại chăn nuôi bò, lợn, nước thải từ nhà máy chế biến thực phẩm… không thể xử lý bằng những phương pháp thông thường. Việc kết hợp phương pháp xử lý nước thải hiếu - kỵ khí giúp phân hủy các tạp chất protein khó phân hủy thành các hợp chất đơn giản.

Ao hồ hiếu - kỵ khí (hay còn gọi là ao hồ tùy nghi) là loại ao hồ phổ biến trong thực tế, vừa phân hủy hiếu khí chất hữu cơ hòa tan có điều trong nước vừa phân hủy kỵ khí cặn lắng ở vùng đáy.

Xử lý nước thải bằng vi sinh thiếu khí

Phương pháp xử lý nước thải bằng vi sinh thiếu khí được sử dụng nhằm mục đích xử lý Nitơ trong nước thải bằng các quá trình Nitrat hóa và khử Nitrat.

Khi hàm lượng BOD giảm 90 - 98%, nhưng hàm lượng Nitơ trong nước vượt quá mức độ cho phép, cần phải sử dụng phương pháp thiếu khí.

Điều kiện để sử dụng phương pháp sinh học

Những điều kiện cần thiết khi sử dụng phương pháp xử lý nước thải sinh học:

• Nước thải cần không có chất độc gây chết hoặc ức chế quá trình hoạt động của vi sinh vật.
• Muối của các kim loại nặng có trong nước thải ảnh hưởng đến hoạt động sống của vi sinh vật.
• Hai chỉ tiêu cần chú ý trong quá trình xử lý nước thải là hàm lượng BOD và COD. Hàm lượng cho phép là 0.5 ≤ BOD/COD ≤ 2. Khi COD lớn hơn BOD nhiều lần trong đó gồm có xenlulozơ, hemixenluloza, protein, tinh bột chưa tan thì phải qua xử lý sinh học kỵ khí.

Nếu bạn đang có nhu cầu thiết kế, lắp đặt hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Hãy liên hệ ngay với chúng tôi, Công ty cổ phần Công nghệ và Môi trường Toàn Á để được tư vấn chi tiết, tận tình nhất.

Là một trong những công ty hàng đầu trong lĩnh vực cung cấp, phân phối thiết bị xử lý nước công nghiệp và dân dụng. Công ty cổ phần Công nghệ và Môi trường Toàn Á cam kết đem đến những sản phẩm uy tín, chất lượng, công nghệ hàng đầu hiện nay.

Hy vọng những thông tổng hợp về phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí trên đây sẽ giúp bạn có cái nhìn tổng quan về phương pháp xử lý nước thải này. Nếu có bất cứ thắc mắc nào hãy liên hệ trực tiếp với chúng tôi thông qua Hotline: 024 3565 9214 - 0913 543 469 để được giải đáp tận tình và chu đáo.

Nước thải là môi trường tồn tại của nhiều chất ô nhiễm dưới nhiều trạng thái khác nhau. Chất ô nhiễm thường gặp là hợp chất tan, không tan và chất lơ lửng. Những cặn bẩn này rất khó xử lý nên người ta thường ứng dụng xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý. Mục tiêu của phương pháp này là tách hạt lơ lửng, hạt keo khó lắng, ion kim loại nặng hoặc chất hữu cơ ra khỏi nước.

Một số phương pháp vật lý trong xử lý nước thải

Phương pháp màng lọc

Màng lọc là nơi thực hiện chức năng tách và tập trung chất hòa tan và không hòa tan. Trong điều kiện áp suất cao, các lỗ màng tiến hành loại bỏ các hạt và phân tử có kích thước nhỏ. Phương pháp lọc màng thường được sử dụng để xử lý nước thải, lọc nước hoặc tái chế nước.

Trong đó người ta thường ứng dụng thêm hệ thống vi lọc. Chúng có tác dụng tách phân tử, vi khuẩn và nấm men. Đối với nước thải nhiễm dầu, vi lọc có tác dụng khử trùng lạnh và tách nhũ tương.

Tại các khu vực nông thôn, phương pháp lọc màng thẩm thấu ngược này dùng để xử lý nước lọc, khử mặn và khử nước nồi hơi trong các nhà máy nhiệt điện. Màng bán thấm này tạo ra nguồn áp suất nhất định. Khi áp suất cao thúc đẩy phân tử dung môi khuếch tán sang màng tế bào.

Phương pháp tuyển nổi

Tuyển nổi thực chất là quá trình tách chất rắn tan hoặc không tan có tỷ trọng nhỏ hơn nước. Hiệu quả xử lý phụ thuộc chủ yếu vào việc sử dụng các chất hoạt động bề mặt (tách hoặc làm đặc bọt). Đây là phương pháp loại bỏ chất rắn lơ lửng và dầu mỡ ra khỏi hỗn hợp nước thải hoặc cô đặc bùn sinh học.

Nguyên tắc hoạt động của bể tuyển nổi căn cứ vào sự phân tán các phần tử có khả năng tự lắng kém. Nước và không khí được hòa trộn trong bồn khí tan nhờ máy nén khí. Khi đó nước chảy vào ngăn tuyển nổi và được giảm áp suất đột ngột. Dòng khí tách ra và bám vào các hạt cặn trong nước, quá trình tuyển nổi được hình thành.

Điều kiện xảy ra là các chất rắn này phải có khả năng kết dính vào các bọt khí và nổi lên trên mặt nước. Theo đó, các bọt khí dính bọt khí được tách ra khỏi nguồn nước. Phương pháp này được ứng dụng trong xử lý nước thải nhiễm kim loại nặng, thu hồi khoáng sản quý hiếm.

Phương pháp keo tụ

Nếu chỉ được xử lý cơ học, nước thải vẫn còn tồn tại các hạt có kích thước nhỏ dưới dạng các hạt keo không thể lắng. Cách tốt nhất để lắng các hạt này đó là làm tăng kích thước của chúng nhờ tác dụng tương hỗ. Khi đó chúng sẽ liên kết thành những hạt có kích thước lớn hơn. Để quá trình liên kết diễn ra thuận lợi cần trung hòa điện tích của các hạt này.

Các hạt hình thành sau đó có thể mang điện tích âm hoặc dương. Hạt có nguồn gốc silic, hợp chất hữu cơ mang điện tích âm. Hạt hydroxyt sắt, hydroxyt nhôm mang điện tích dương. Có 2 loại bông keo gồm loại kỵ nước và loại ưa nước. Trong đó loại ưa nước tập trung nhiều vi khuẩn, vi rút. Loại keo kỵ nước đóng vai trò quan trọng trong hầu hết các công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý hiện nay.

Quá trình hình thành các bông cặn gọi là keo tụ. Trong đó có sự tham gia của muối nhôm hoặc muối sắt. Nhưng phèn PAC được ưu tiên lựa chọn sử dụng vì chúng có giá thành rẻ, không tác động đến nồng độ pH, hiệu quả cao và khử màu.

Ứng dụng của phương pháp keo tụ:

• Xử lý nước thải rỉ rác
• Xử lý nước thải ngành dệt nhuộm
• Xử lý nước thải thủy sản
• Xử lý nước thải giết mổ
• ….

Phương pháp đông tụ

Đông tụ là cách xử lý nước thải dầu nhớt giúp quá trình lắng cặn diễn ra nhanh và hiệu quả hơn. Với cách này nồng độ chất màu, mùi và cặn sẽ giảm xuống. Trong đó, nồng độ pH thích hợp để quá trình đông tụ diễn ra nhanh hơn thường dao động từ 4 – 8,5.

Khi thêm các chất động tụ chúng sẽ phân ly ion OH- tạo ra kết tủa hydroxit và còn có khả năng kết dính các hạt keo. Những hạt này liên kết với nhau hình thành hạt có kích thước lớn, đó gọi là bông cặn. Nhờ trọng lực, những bông cặn dễ dàng lắng xuống và hoàn toàn tách ra khỏi nước.

Một số chất đông tụ thường dùng:

• Phức nhôm – clo (PAC): đây là chất đông tụ hiệu quả gấp 1/3 – ¼ so với nhôm sunfat và đồng thời giảm tính bazo trong nước.
• Sắt (III) clorua: được sử dụng rộng rãi nhưng nó thường có tính ăn mòn mạnh.
• Polyme hữu cơ: các khối chất vững chắc được hình thành thông qua chuỗi phân tử đông tụ hữu cơ. Chúng tồn tại bền vững, không dễ bị phân hủy và có khả năng khử tốt trong bùn.

Xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý là một trong những phương pháp không thể thiếu bất kỳ ở HTXLNT nào. Nếu Quý doanh nghiệp có nhu cầu xử lý nước thải hãy liên hệ với công ty xử lý nước thải Hợp Nhất theo Hotline 0938.857.768!