Công nghệ xử lý nước thải? Liên hệ với Việt Nam

Công nghệ xử lý nước thải? Liên hệ với Việt Nam . Hiện nay, để xử lý nước thải người ta thường áp dụng nhóm các phương pháp sau một cách độc lập hoặc kết hợp : 1.Phương pháp hóa lý Dùng hóa chất để trung hòa , tạo huyền phù , tạo kết tủa , hấp phụ trao đổi … Phương pháp thường áp dụng xử lý nước thải của các nhà máy hóa chất. - Trung hòa Nước thải sản xuất của nhiều ngành công nghiệp có thể chứa axit hoặc kiềm. Để ngăn ngừa hiện tượng xâm thực và để tránh cho quá trình sinh hóa ở các công trình làm sạch và nguồn nước không bị phá hoại ta cần phải trung hòa nước thải. Mặt khác muốn xử lý tốt nước thải bằng phương pháp sinh học cần phải tiến hành trung hòa và điều chỉnh độ pH về 6,6-7,6. Trung hòa bằng cách dùng dung dịc axit hoặc muối axit, các dung dịch kiềm hoặc oxit kiềm để trung hòa nước thái. 1 số hóa chất dùng để trung hòa: HCl, CaO, MgO, HNO3, CaCO3, HNO4... Ngoài ra có thể tận dụng nước thải có tính axit trung hòa nước thải có tính kiềm, hoặc ngược lại. Ví dụ trong công nghệ dây chuyền sản xuất xi mạ do có 2 công đoạn: làm sạch bề mặt nguyên liệu cần mạ (đây là công đoạn thải ra nước thải có tính kiềm mạnh) và công đoạn tẩy rỉ kim loại ( công đoạn này lại thải ra nước thải có tính axit mạnh). Ta có thể tận dụng 2 loại nước thải này để trung hòa lẫn nhau. Có 3 cách: + trung hòa bằng cách trộn nước thải chứa axit với nước thải chứa kiềm + Trung hòa bằng cách cho thêm hóa chất vào nước thải + Trung hòa nước thải chứa axit bằng cách lọc qua lớp vật liệu trung hòa Tuyến nổi Phương pháp tuyến nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất rắn không tan hoặc tan hoặc lỏng có tỉ trọng nhỏ hơn tỉ trọng của chất lỏng làm nền. Nếu sự khác nhau về tỉ trọng đủ để tách gọi là tuyến nỏi tự nhiên Trong xử lý chất thải tuyến nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và nén bùn cặn. Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong thời gian ngắn. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt. Phân loại: + Tuyến nổi phân tán không khí bằng thiết bị cơ học + Tuyến nổi phân tán không khí bằng máy bơm khí nén + Tuyến nổi với tách không khí từ nước + Tuyến nổi điện, tuyến nổi sinh học và hóa học Hấp thụ Phương pháp này được dùng để loại bỏ hết các chất bẩn hòa tan vào nước mà phương pháp xử lý sinh học và các phương pháp khác không loại bỏ hết được với hàm lượng rất nhỏ. Thông thường đây là các hợp chất hòa tan có độc tính rất cao hoặc các chất có màu hoặc mùi vị khó chịu. Hấp phụ Quá trình hấp phụ là quá trình tập hợp các chất hòa tan trong dung dịch lên bề mặt chung của chất lỏng và khí, hai chất lỏng hoặc giữa chất lỏng và chất rắn thích hợp. Trong phần này chúng ta chỉ đề cập đến quá trình hấp phụ xảy ra trên bề mặt chung của chất lỏng và chất rắn. Các chất hấp phụ có thể là: than hoạt tính, silicagel, nhựa tổng hợp có khả năng trao đổi ion, cacbon sunfua, than nâu, than bùn, than cốc... Xử lý bằng bột than hoạt tính: bột than hoạt tính và nước thải (thường là nước thải sau xử lý sinh học) được cho vào một bể tiếp xúc, sau một thời gian nhất định bột than hoạt tính được cho lắng, hoặc lọc. Do than hoạt tính rất mịn nên phải sử dụng thêm các chất trợ lắng polyelectrolyte. Bột than hoạt tính còn được cho vào bể aeroten để loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải. Than hoạt tính sau khi sử dụng thường được tái sinh để xử dụng lại, phương pháp hữu hiệu để tái sinh bột than hoạt tính chưa được tìm ra, đối với than hoạt tính dạng hạt người ta tái sinh trong lò đốt để oxy hóa các chất hữu cơ bám trên bề mặt của chúng, trong quá trình tái 10% hạt than bị phá hủy và phải thay thế bằng các hạt mới.¸sinh 5 Phân lọa hấp phụ: hấp phụ trong điều kiện tĩnh và hấp phụ tron điều kiện động - Trao đổi ion Phương pháp này được ứng dụng để xử lý nước thải khỏi các kim loại như Zn, CU. Ni, Hg, Mn....cũng như các hợp chất của asen, photpho, xyanua và chất phóng xạ. Phương pháp này đạt được mức độ xử lý cao. Vì vậy nó là phương pháp được sử dụng rộng rãi để tách muối trong xử lý nước cấp và nước thải. Các chất trao đổi ion có thể là vô cơ hay hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp nhân tạo. Nhóm các chất trao đổi ion vô cơ tự nhiên gồm có các zeolit, kim loại khoáng chất, đất sét, fenspat... Keo tụ Chất đông tụ: muối sắt, nhôm Trợ keo tụ: tinh bột, dextrin, xenlulose, polyacrylamid Khử khuẩn Sử dụng tia cực tím, các chất oxy hóa mạnh. Ozon, tia tử ngoại ngoài việc sát khuẩn còn có tính oxy hóa khử để phân hủy các chất hữu cơ, vô cơ có trong nước. 2. Phương pháp sinh học Phân hủy chất hữu cơ ( CHC ) nhờ vi khuẩn kỵ khí , hiếu khí, rong , tảo, nấm … Phương pháp này thường đơn giản, hiệu quả tốt và chi phí thấp, do đó thướng được áp dụng khi xử lý nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ. Người ta thấy rằng các VSV có thể phân hủy được hết các chất hữu cơ tự nhiên và nhiều chất hữu cơ tổng hợp nhân tạo. Mức độ và thời gian phân hủy phụ thuộc vào cấu tạo chất hữu cơ, độ hòa tan tron nước và nhiều yếu tố khác + Quá trình xử lý sinh học hiếu khí Là quá trình sử dụng VSV oxy hóa các chất oxy hóa trong diều kiện có oxy. Gồm tự nhiên và nhân tạo Phương pháp xử lý sinh học tự nhiên Ao hồ sinh học hiếu khí Là loại ao nông từ 0,3-0,5m có quá trình oxy hóa các chất bẩn hữu cơ chủ yếu nhờ các VSV hiếu khí Hồ sinh học Cánh đồng tưới và bãi lọc Thường sử dụng cho xử lý nước thải sinh hoạt do chứa N:P:K=5:1:2 phù hợp cho phát triển thực vật Phương pháp xử lý sinh học nhân tạo Bể Aerotank Bể lọc sinh học Đĩa quay sinh học RBC Mương oxy hóa + Quá trình xử lý sinh học kị khí Quá trình xử lý sinh học kị khí nhân tạo Bể lọc khí UASB Bể kị khí Kị khí tiếp xúc Quá trình xử lý sinh học kị khí tự nhiên Ao hồ kị khí là loại ao sâu Ao hồ tùy nghi là sự kết hợp của ao hồ hiếu khí và ao hồ kị khí + Quá trình xử lý sinh học thiếu khí Sau khi xử lý sinh học nước thải có thể giảm được 90-98% BOD nhưng tổng N chỉ giảm được 30-40% và khoảng 30% lượng P, hàm lượng N và P vượt quá ngưỡng cho phép thì cần xử lý bổ sung bằng phương pháp thiếu khí. Đây là quá trình chuyển hóa Nitrat thành N trong điều kiện không cấp thêm oxy từ ngoài vào. 3. Phương pháp hóa học sử dụng chất oxy hóa mạnh để oxy hóa men của tế bào vi sinh vật và tiêu diệt chúng Khử trùng bằng Clo Các yếu tố ảnh hưởng Do khả năng khử trùng Cl2 phụ thuộc sự tồn tại của HclO trong nước mà quá trình phân ly HOCl phụ thuộc vào ion H+ pH tăng thì hiệu quả khử trùng giảm nhiệt độ tăng thì hiệu quả khử trùng tăng nồng độ tăng thì thời gian tiếp xúc giảm làm cho hiệu quả giảm 4. phương pháp kết hợp Là phương pháp sử dụng kết hợp các phương pháp nêu trên để đạt hiệu quả tối ưu Tùy vào tính chất của nước thải mà kết hợp 1 cách tốt nhất các phương pháp Liên hệ với Việt Nam Công nghệ xử lý nước mặt phổ biến là keo tụ + lắng + lọc nhanh trọng lực + khử trùng Công nghệ xử lý nước ngầm chủ yếu là khử sắt ( hoặc khử mănggan) bằng phương pháp làm thoáng + lắng tiếp xúc + lọc nhanh trọng lực + khử trùng. Các công trình đơn vị trong trạm xử lý đa dạng: + Các công trình keo tụ ( đa số dùng phèn nhôm, PAC) với bể trộn đứng, trộn cơ khí, bể tạo bông có vách ngăn zic zac, tạo bông có tầng cặn lơ lửng, tạo bông kiểu cơ khí + Các công trình lắng: bể lắng đứng ( cho trạm công suất nhỏ) bể lắng ngang thu nước cuối bể, thu nước bề mặt được sử dụng khá rộng rãI ở các dự án thành phố, thị xã, bể lắng ngang lamen ( công nghệ Pháp) được sử dụng tại 6 tỉnh miền núi phía Bắc: Lao Cai, Yên BáI, Phú Thọ, Hoà Bình, Hưng Yên và san bay Đà Nẵng. Loại bể này đang được phổ biện ở một số địa phương khác. Bể lắng Pulsator ( công nghệ Pháp) được dùng ở Nam Định, Cần Thơ và bể lắng ly tâm ( TháI Bình) là 2 loại bể lằng ít được sử dụng. + Các công trình lọc: Bể lọc nhanh trọng lực ( lọc hở với vật liệu lọc là cát) được dùng rộng rãi. Bể lọc AQUAZUR-V ( Công nghệ Pháp)  được dùng khá nhiều ở các dự án cấp tỉnh, thành phố ( Kiểu AQUAZUR-V, nhưng không mua bản quyền của Degrémont) Khử trùng: phổ biến dùng clo lỏng, một số trạm nhỏ dùng nước giaven hoặc ôzôn. Trạm bơm đợt 2: một số trạm dùng máy biến tần để điều khiển chế độ hoạt động của máy bơm, một vài nơi có dùng đài nước trong trường hợp địa hình thuận lợi, một số nơi tận dụng đài nước đã có trước. Các công trình làm thoáng: Phổ biến dùng tháp làm thoáng tự nhiên ( Dàn mưa), một số ít dùng thùng quạt gió ( làm thoáng cưỡng bức), một số trạm khác dùng tháp làm thoáng tải trọng cao theo nguyên lý làm việc của Ejector. Chất lượng nước sau xử lý hầu hết đạt tiêu chuẩn quốc gia hoặc tiêu chuẩn cuả tổ chức y tế thế giới. Một số nhà máy còn một vài chỉ tiêu chưa đạt như măng gan, amôni, arsenic. Hiện trạng công nghệ xử lý nước thải đô thị và công nghiệp. Xử lý nước thải sinh hoạt đô thị Đối với nước thải đô thị, khu dân cư, hầu hết sử dụng bể tự hoại xử lý tại chỗ thuộc các hộ gia đình. Các bể tự hoại được xây dựng thời Pháp thuộc đều có ngăn lọc hiếu khí, sau ngày miền Bắc hoàn toàn giải phóng, người ta chỉ dùng bể tự hoại không có ngăn lọc và được gọi là bể bán tự hoại. Tới nay có khoảng 10 nhà máy xử lý nước thải đô thị đã được xây dựng và đưa vào hoạt động tại Hà Nội, Đà Nẵng, Buôn Ma thuột, Đà Lạt và TP Hồ Chí Minh. Đa số các các đô thị Việt  Nam  chưa có nhà máy/trạm xử lý nước thải tập trung. Hiện nay đã có một số thành phố khác đang thực hiện dự án thoát nước và vệ sinh môi trường như TP Huế, Hạ Long, Việt trì, Thanh Hoá, Đồng Hới, Nha Trang, Quy Nhơn. Công nghệ xử lý nước thải là công nghệ sinh học hiếu khí bằng bùn hoạt tính hoặc áp dụng công nghệ xử lý đơn giản là hồ sinh học. Các đô thị nhỏ hầu như chưa có dự án thoát nước và xử lý nước thải.. Xử lý nước thải bệnh viện, trường học hay cơ quan NCKH: Tại các bệnh viện như BV Quân đội 108, BV Bạch Mai, BV Hai Bà Trưng, Hà Nội (Xây dựng mới), BV Việt-Tiệp , BV Nhi  TP Hải Phòng, BV Đa khoa TP Huế,BV  Nhi Thuỵ Điển Hà nội và BV Uông Bí, BV Nhi TP HCM ... có trạm xử lý nước thải với công nghệ xử lý sinh học hiếu khí bằng bùn hoạt tính hoặc kết hợp xử lý bằng phương pháp hóa học, Viện KHVN nay là Viện KH & CN Quốc Gia đã xây dựng và vận hành trạm xử lý nước thải bằng hóa học và sinh học. Hiện có khoảng 100-150 trong số 1100 bệnh viện (hay khoảng 10-15% số bệnh viện) có trạm xử lý nước thải bệnh viện đưa vào hoạt động Xử lý nước thải công nghiệp Hiện tại ở nước ta ước tính đã có khoảng 60-70 nhà máy xử lý nước thải tập trung tại các KCN-KCX, trong số 171 KCN-KCX đưa vào hoạt động (tổng số có 223 KCN-KCX có quyết định thành lập) Cũn khoảng 60% số khu công nghiệp và nhiều cụm cụng nghiệp, nhà máy, cơ sở sản xuất, các làng nghề chưa có trạm XLNT, có nơi đã xây dựng trạm XLNT nhưng không hoạt động. Công nghệ XLNT thường dùng là phương pháp bùn hoạt tính và lọc sinh học. Công nghệ xử lý nước thải công nghiệp khá đa dạng và đặc biệt có xuất xứ từ nhiều nước. Do đô các thiết bị cũng có xuất xứ từ nhiều nguồn cung cấp. Kết quả sẽ gây nhiều khó khăn cho việc sửa chữa, thay thế khi cần thiết. Xử  lý nước thải làng nghề Trong vòng 10 năm lại đây vấn đề môi trường làng nghề đã được nhiều chương trình NCKH quan tâm như Làng nghề Việt Nam và Môi trường [4] và nhiều đề tài nghiên cứu ứng dụng khác. Cho đến nay một số cơ sở ở làng nghề dệt nhuộm Dương Nội, Hà Đông, Giấy Yên Phong, Bắc Ninh, Cơ sở mạ kim loại, dùng công nghệ hóa học-keo tụ, kết tủa + lắng nước thải. Một số cơ sở chế biến giấy còn áp dụng keo tụ kết hợp tuyển nổi ... Một số cơ sở chế biến bún-bánh đa đã áp dụng bãi lọc sinh học ngập nước, một số khác dùng bãi lọc trồng cây ... Nhìn chung công nghệ xử lý nước thải các làng nghề, tùy thuộc từng ngành sản xuất, tùy thuộc điều kiện từng làng xóm mà áp dụng các công nghệ đa dạng khác nhau,  Đánh giá công nghệ và hoạt động vận hành xử lý nước thải Do khả năng kinh tế của Việt Nam còn có hạn, nên việc đầu tư xử lý nước thải đô thị chưa được nhiều, như đã mô tả ở mục 2.2.1. Việc hút bùn từ bể tự hoại cũng chưa thực hiện đúng thời hạn. Trong khoảng 10-15 năm lại đây các cơ quan nghiên cứu và các trường đại học đã nghiên cứu theo hướng công nghệ xử lý chi phí thấp và đang áp dụng ở một số nơi và thu được kết quả ban đầu . Việc quản lý vận hành và bảo dưỡng ở các nhà máy xử lý nước thải với mọi cấp độ và quy mô đang là một vấn đề lớn không chỉ đối với nước ta mà cả các nước đang phát triển. Đây không chỉ đơn thuần là quản lý kỹ thuật, mà còn liên quan đến chi phí kinh tế. Do vậy nhiều nhà máy/trạm xử lý nước thải, khi xây dựng với kinh phí đầu tư lớn nhưng không hoạt động.  Hệ quả là hiệu suất xử lý rất thấp. Đây là một vấn đề cần được nghiên cứu đánh giá một cách nghiêm túc. Hiện nay công nghệ, thiết bị xử lý nước thải ở nước ta có xuất xứ từ nhiều nước như Nhật, Pháp, Ý, Hà Lan, Đan Mạch, Anh, Mỹ ... Trong khi nước ta còn chưa có công nghiệp sản xuất, chế tạo thiết bị chuyên dụng. Đây sẽ là thách thức lớn đối với nước ta trong những năm tới. Đối với các làng nghề , đã đang áp dụng một số công nghệ khác nhau, tùy thuộc lĩnh vực sản xuất và điều kiện cụ thể của địa phương. Vấn đề là với công nghệ hóa học hay hóa lý các cơ sở có vận hành một cách thường xuyên hay không hay vận hành có hiệu quả hau không lại là chuyện khác.