Nước thải có nồng độ hữu cơ cao gây ra nhiều vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng đặc biệt trong những nơi diễn ra hoạt động sản xuất công nghệ và sinh học thường ngày. Và để giảm thiểu những tác động xấu nhất thì việc tìm kiếm các giải pháp xử lý nước thải hữu cơ là yêu cầu cấp bách. Hãy cùng GMC Vina tìm hiểu chi tiết những giải pháp xử lý nước thải có nồng độ hữu cơ cao một cách hiệu quả nhất trong bài viết dưới đây nhé!
Tìm hiểu đặc tính và nguồn gốc phát sinh của nhóm nước thải hữu cơ
Nguồn gốc hình thành
Nước thải có nồng độ hữu cơ cao thường sẽ phát sinh từ nguồn nước thải sinh hoạt của các hộ gia đình, trường học, bệnh viện hoặc nhà hàng khách sạn.... Ngoài ra, nước thải từ các quá trình sản xuất thực phẩm, chế biến thủy hải sản, sản xuất bia rượu cũng có hàm lượng chất hữu cơ cao.
Nguồn phát sinh và đặc điểm của nước thải hữu cơ
Đặc tính nổi bật
Với nguồn nước thải có chất hữu cơ cao sẽ có chứa các chất hữu cơ ít độc có nguồn gốc chủ yếu từ thực vật, động vật. Nổi bật trong đó, cacbohydrat, protein và chất béo chiếm phần lớn. Hàm lượng chất rắn lơ lửng, COD, BOD có trong nguồn nước thải này khá cao.
Những đặc tính này của nước thải hữu cơ đang trên mức báo động, nếu không có phương pháp xử lý kịp thời chắc chắn chúng sẽ gây ra nhiều tác hại nguy hiểm đến môi trường và gián tiếp tác động đến sức khỏe.
Những chỉ số đánh giá chung chất lượng nước thải hữu cơ
Chỉ số pH
pH là một trong những chỉ số quan trọng trong chỉ tiêu kiểm tra chất lượng nước cấp và nguồn nước thải. Những thay đổi của giá trị pH có thể sẽ thay đổi hoàn toàn về thành phần các chất trong nước do quá trình hòa tan hoặc kết tủa. Không những vậy, giá trị này cũng thúc đẩy hoặc ngăn chặn những thành phần hóa học, sinh học diễn ra trong nước.
Độ đục
Độ đục của nước được hình thành từ các hạt lơ lửng, các chất hữu cơ gây phân hủy hoặc do ảnh hưởng của giới thủy sinh. Độ đục sẽ làm giảm khả năng truyền ánh sáng trong nước điều này sẽ có những tác động không tốt đến khả năng quang hợp của vi sinh vật tự dưỡng trong nước, giảm tính thẩm mỹ và đặc biệt hơn là giảm chất lượng nước khi sử dụng.
Độ đục của nước càng cao đồng nghĩa với việc nguồn nước nhiễm bẩn càng lớn.
Màu sắc
Sự xuất hiện màu sắc trong nước phần lớn do tác động của các chất hữu cơ có trong xác động vật, thực vật phân rã tạo thành hoặc trong nước có chứa sắt, mangan dưới dạng keo, hòa tan.
Với nguồn nước thải công nghiệp sẽ tùy thuộc vào bản chất của từng loại nước thải sẽ cho màu sắc nước khác nhau.
Hàm lượng chất rắn
Chất rắn tồn tại trong nước dưới dạng: chất vô cơ ở dạng tan (các muối hòa tan) hoặc không tan (đất, huyền phù); các chất hữu cơ, vi sinh vật, tảo, động vật nguyên sinh cùng các chất hữu cơ tổng hợp như phân bón, chất thải hữu cơ, chất thải trong sinh hoạt...
Có thể thấy rằng, chất rắn ảnh hưởng khá nhiều đến chất lượng nước khi sử dụng trong sinh hoạt, sản xuất và tốn một lượng hóa chất không nhỏ trong quá trình xử lý.
Lượng oxy hòa tan (DO)
Đây là lượng oxy trong không khí có thể hòa tan trong nước với điều kiện nhiệt độ thường và áp xuất xác định. Oxy hòa tan vào nước sẽ tham gia quá trình trao đổi chất, duy trì năng lượng trong quá trình phát triển, sinh sản và tái sản xuất cho các loại vi sinh vật sống trong nước.
Chỉ số DO là chỉ tiêu quan trọng nhằm duy trì điều kiện hiếu khí và đó cũng là cơ sở để xác định nhu cầu sử dụng oxy sinh học.
Chỉ số COD (nhu cầu oxy hóa học)
Chỉ số COD và lượng oxy cần thiết trong quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thành CO2 và H2O.
COD biểu thị cho lượng chất hữu cơ có khả năng oxy hóa bằng con đường hóa học. Giá trị của COD cao hơn BOD bởi nó sẽ bao gồm cả lượng chất hữu cơ không bị oxy hóa bằng vi sinh vật.
Chỉ số BOD (nhu cầu oxy sinh hóa)
Nhu cầu oxy sinh hóa là nhu cầu oxy sinh học và được viết tắt là BOD – lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ trong nước bằng vi sinh vật (vi khuẩn chiếm phần lớn) hoại sinh, hiếu khí.
Tổng Nitơ (TN)
Hàm lượng chất chứa nitơ trong nước thải thường sẽ là những hợp chất protein và các sản phẩm phân hủy: amoni, nitrit. Chúng sẽ có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái nước.
Trong nước rất cần có lượng nitơ thích hợp đặc biệt là nước thải, mối quan hệ giữa BOD5, N và P sẽ ảnh hưởng rất lớn đến quá trình hình thành cùng khả năng oxy hóa của bùn hoạt tính.
Hàm lượng photpho (P)
Photpho tồn tại trong nước dưới dạng H2PO4-, PO43-, HPO4-, các nguồn polyphosphat như Na3(PO3)6 cùng phospho hữu cơ. Có thể nói, đây là một trong những nguồn dinh dưỡng cho thực vật dưới nước, gây ô nhiễm và cũng góp phần thúc đẩy hiện tượng phú dưỡng ở các thủy vực.
Trong nước thải người ta thường xác định được hàm lượng P tổng số để các định tỷ số BOD5:N:P nhằm chọn lựa kỹ thuật bùn hoạt tính thích hợp cho quá trình xử lý. Không những vậy mọi người cũng có thể xác lập tỷ số giữa P và N để đánh giá mức dinh dưỡng trong nước.
Chi tiêu vi sinh
Chất lượng vi sinh của nước thường sẽ được biểu thị bằng nồng độ của vi khuẩn chỉ thị đó là những vi khuẩn không lây bệnh, theo nguyên tắc đó sẽ là nhóm trực khuẩn. Thông số biểu thị được sử dụng rộng rãi nhất là chỉ số E – coli.
Giải pháp xử lý nước thải hữu cơ hiệu quả, triệt để
Ưu tiên công nghệ xử lý nước thải bùn hoạt tính hiếu khí
Quá trình này sẽ dẫn oxy vào bên trong hỗn hợp nước thải để được xử lý sơ bộ hoặc sàng lọc. Kết hợp cùng các vi sinh vật khác để tạo ra một khối sinh học gồm các vi khuẩn hoại sinh, nitrobacteria và khử nitơ để làm giảm hàm lượng chất ô nhiễm hữu cơ và biến đổi sinh học amoniac trong nước thải.
Công nghệ này có thể loại bỏ hiệu quả các chất hữu cơ, chất nitrogen khi có đủ O2. Tuy nhiên, nước ô nhiễm luôn trong trạng thái thiếu oxy nhiều bùn cặn cần tích hợp thêm thiết bị sục khí bổ sung.
Công nghệ xử lý sinh học màng (MBR)
Xử lý nước thải hữu cơ bằng bằng công nghệ sinh học MBR
Công nghệ này còn được gọi với tên gọi khác là MBR. Đây là sự kết hợp giữa quá trình lọc màng vi lọc hoặc siêu lọc với lò phản ứng sinh học lơ lửng. Chúng được sử dụng rộng rãi trong nước thải đô thị và công nghiệp.
Đối với phương pháp MBR hoạt động tương tự như xử lý bằng bùn hoạt tính. Tuy nhiên, màng được đánh giá cao hơn bởi hiệu quả sử dụng tối ưu, ít phụ thuộc vào nồng độ oxy trong nước.
MBR xử lý hiệu quả các chất hữu cơ, amoniac cùng nồng độ chất rắn lơ lửng cao. Tuy nhiên, màng thường xuyên tắc nghẽn do đó việc làm sạch và thay thế thường xuyên là việc làm vô cùng cần thiết.
Xử lý sinh học kỵ khí UASB
Với phương pháp này, nước thải được phân phối theo chiều hướng từ dưới lên trên và đi qua lớp bùn kỵ khí. Tại đây các chất hữu cơ sẽ phân hủy bởi lượng vi sinh vật, Một số chế phẩm vi sinh kỵ khí (thiếu oxy) sẽ được bổ sung với mục đích tăng lượng vi sinh và tối ưu hiệu quả xử lý.
Hệ thống tách pha phía trên của bể sẽ tách các pha rắn, lỏng, khí nhằm ngăn ngừa sự mất sinh khối của bùn từ việc thải khí và xử nước. Các chất khí sẽ bay lên và được thu hồi. Phần bùn còn lại sẽ rơi xuống bể và nước sau khi xử lý sẽ theo máng lắng về bể tiếp tục khử khuẩn.
Điểm cộng của hệ thống này theo ý kiến của các chuyên gia hàng đầu là khả năng loại bỏ được những tạp chất ô nhiễm hữu cơ ra khỏi nguồn nước hiệu quả nhất từ đó chi phí được tiết kiệm đáng kể.
Sử dụng bể lọc sinh học kỵ khí UASB
Bể lọc sinh học kỵ khí
Bể sinh học kỵ khí sẽ được cấu tạo gồm bộ ba pha khí, chất rắn và chất lỏng. Phần dưới của lớp bùn và đáy bùn. Khu vực bùn thải, bùn được đưa đến từ đáy lò phản ứng và phản ứng hoàn toàn bùn kỵ khí. Chất thải hữu cơ phân hủy thành vi sinh vật kỵ khí biogas. Hiệu quả đạt được khoảng 80% chất hữu cơ chuyển thành khí metan sau chu trình xử lý.
Mương oxy hóa kết hợp cùng phân hủy sinh học hiếu khí và kỵ khí
Mương oxy hóa được thiết kế và xây dựng theo hình oval, chiều sâu khoảng 1 – 1,5m và vận tốc dòng nước từ 0,1 – 0,4 m/s. Nhằm đảm bảo sự tiếp xúc tốt nhất giữa bùn, nước và cấp oxy thiết bị khuấy trộn dạng guồng quay trục ngang sẽ được bố trí thêm. Bùn hoạt tính được thêm vào bên trong để các vi sinh vật có thể xử lý các chất ô nhiễm.
Toàn bộ những chia sẻ của GMC Vina về cách xử lý nước thải hữu cơ chúng ta thấy rằng hiện nay có rất nhiều giải pháp khác nhau để xử lý nước thải. Tuy nhiên, không phải đơn vị nào cũng đảm bảo chất lượng, nguồn nước thải đạt chuẩn. Nếu bạn đang tìm kiếm đơn vị cung cấp những giải pháp xử lý nước thải uy tín có thể liên hệ với chúng tôi. Bằng kinh nghiệm, năng lực, GMC Vina tự tin mang đến sản phẩm, dịch vụ uy tín, chất lượng cho mọi nhà. Mọi thông tin chi tiết hãy liên hệ với chúng tôi qua số hotline 0866.373.222 để được hỗ trợ bạn nhé!
