Các phương pháp phổ biến trong xử lý nước thải

I. Phương pháp cơ học (xử lý sơ cấp)

🔹 Nguyên lý:

Dựa trên các quá trình vật lý đơn giản như lắng, lọc, tách, nhằm loại bỏ các tạp chất rắn, rác thô, cát, dầu mỡ ra khỏi nước thải.

🔹 Các công trình, thiết bị tiêu biểu:

Song chắn rác: giữ lại rác thô (cành cây, lá khô,bao nilon, gỗ, giấy…).
Bể lắng cát: loại bỏ cát, sỏi nặng.
Bể tách dầu mỡ: tách dầu nổi khỏi nước thải sinh hoạt hoặc nhà hàng.
Bể lắng sơ cấp: loại bỏ các hạt rắn có thể lắng được.

🔹 Ưu điểm:

Cấu tạo đơn giản, chi phí thấp.
Giảm tải cho các công đoạn xử lý sau.
Bảo vệ các công trình phía sau.

🔹 Nhược điểm:

Không xử lý được chất hữu cơ hòa tan hay các chất độc hại.

II. Phương pháp hóa lý (xử lý thứ cấp – hỗ trợ)

🔹 Nguyên lý:

Dựa trên phản ứng hóa học và quá trình vật lý để loại bỏ các hạt keo, chất hòa tan, kim loại nặng hoặc hợp chất khó phân hủy.

🔹 Các phương pháp phổ biến:

1. Keo tụ – tạo bông: dùng phèn nhôm, PAC… để gom các hạt nhỏ thành bông cặn dễ lắng.

2. Tuyển nổi: dùng bọt khí để tách dầu mỡ hoặc hạt nhẹ nổi lên mặt nước.

3. Trao đổi ion: loại bỏ ion kim loại nặng (Pb²⁺, Cr⁶⁺, Ni²⁺...).

4. Hấp phụ: dùng than hoạt tính hoặc vật liệu xốp để giữ lại các chất hữu cơ, màu, mùi.

5. Trung hòa: điều chỉnh pH về mức thích hợp (6,5–8,5).

6. Oxy hóa – khử: phân hủy các chất độc (cyanua, phenol, sulfide…).

🔹 Ưu điểm:

Xử lý hiệu quả chất hòa tan, kim loại, màu, mùi.
Có thể kết hợp nhiều phương pháp để đạt chuẩn đầu ra.

🔹 Nhược điểm:

Chi phí hóa chất cao.
Cần kiểm soát pH, liều lượng cẩn thận.

III. Phương pháp sinh học (xử lý bậc hai – chính yếu)

🔹 Nguyên lý:

Dựa vào vi sinh vật hiếu khí, thiếu khí và kỵ khí để phân hủy các chất hữu cơ (BOD, COD) trong nước thải.

🔹 Phân loại:

1. Xử lý sinh học hiếu khí (có oxy):

Vi sinh vật dùng oxy để phân hủy chất hữu cơ → CO₂ + H₂O + sinh khối mới.
Công trình: bể Aerotank, bể MBR, bể lọc sinh học, đĩa quay sinh học (RBC).
Ứng dụng: nước thải sinh hoạt, thực phẩm, bệnh viện.

2. xử lý sinh học thiếu khí ( lượng nhỏ oxi )

· xử lý sinh học trong điều kiện thiếu oxy hòa tan (DO < 0,5 mg/L).

· vi sinh vật thiếu khí sử dụng oxy liên kết trong các hợp chất nitrat (NO₃⁻) thay vì oxy hòa tan trong không khí để phân hủy các chất hữu cơ.( quá trình này là khử nitrat )

· Công trình: bể anoxic

· ứng dụng nước thải có thành phần dinh dưỡng Nito Photpho cao

Xử lý sinh học kỵ khí (không có oxy):

Vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí → tạo khí CH₄, CO₂.
Công trình: bể UASB, bể Biogas, bể kỵ khí dòng chảy ngược.
Ứng dụng: nước thải công nghiệp có nồng độ hữu cơ cao (chăn nuôi, chế biến thực phẩm, cồn…).

🔹 Ưu điểm:

Hiệu quả cao trong xử lý BOD, COD.
Thân thiện môi trường, chi phí vận hành thấp.

🔹 Nhược điểm:

Nhạy cảm với độc chất, biến động pH hoặc nhiệt độ.
Cần thời gian xử lý lâu hơn so với phương pháp hóa lý.

IV. Một số phương pháp nâng cao (bậc ba – xử lý triệt để)

Lọc màng (UF, RO, Nano): loại bỏ hạt mịn, vi sinh, muối.
Khử trùng: dùng Clo, Ozone hoặc tia UV.
Hấp phụ than hoạt tính: khử màu, mùi, chất hữu cơ khó phân hủy.
Oxy hóa nâng cao (AOPs): dùng O₃, H₂O₂, UV để phá hủy các hợp chất hữu cơ bền.