Mục lục bài viết

Nước thải là gì ? Các phương pháp xử lý nước thải

Nước thải là nước đã bị thay đổi đặc điểm, tính chất được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc hoạt động khác.

Nước thải có thể bắt nguồn từ nhiều quá trình khác nhau. Bao gồm nước thải chăn nuôi, nước thải y tế, nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt,… Các tạp chất tồn tại trong từng loại nước thải cũng có những sự khác biệt nhất định về chủng loại hay khả năng tác động đến môi trường, sức khỏe con người…

Các loại nước thải phổ biến

Để phân loại nước thải, người ta sẽ dựa vào nguồn gốc phát sinh. Các loại nước thải phổ biến hiện nay gồm:

Nước thải sinh hoạt

Các hộ gia đình, khu dân cư, chợ, khách sạn, cao ốc văn phòng,… sẽ có các hoạt động sử dụng đến nước như tắm giặt, dọn dẹp, nấu nước, ăn uống… Nước thải ra trong quá trình này được gọi là nước thải sinh hoạt.

Nước thải công nghiệp

Nước thải công nghiệp là gì? Đó là nguồn nước được thải ra sau quá trình hoạt động của các cơ sở sản xuất, khai thác, chế biến. Hiện nay, ô nhiễm nước thải công nghiệp đang là một trong những vấn đề nhức nhối tại nhiều quốc gia, đặc biệt là những nước đang phát triển như Việt Nam.

Nước thải đô thị

Nước thải đến từ cộng đồng qua các quá trình như rửa đường xá, vỉa hè, mái nhà, bãi đỗ xe… được gọi chung là nước thải đô thị. Sự tồn tại của các hợp chất như chất tẩy rửa, rác thải, thuốc trừ sâu, chất độc hóa học… khiến cho loại nước thải này rất độc hại.

Nước thải y tế

Nước thải y tế đến từ các hoạt động chăm sóc y tế, các cơ sở nghiên cứu, nuôi cấy liên quan tới y khoa. Nước thải bệnh viện là loại nước thải có những đặc tính riêng, có thể chứa nhiều thành phần hóa học cũng như loại vi khuẩn phức tạp, nguy hại.

Nuôi heo xả nước thải gây ô nhiễm môi trường

Nước thải chăn nuôi

Nước thải phát sinh từ quá trình chăn nuôi gia súc, gia cầm. Đây là loại nước thải có nồng độ các chất ô nhiễm rất cao, đặc biệt là ni tơ, phốt pho, TSS.

Thành phần trong nước thải

BOD trong nước thải

” BOD ” cụm từ viết tắt của thuật ngữ ” Biochemical Oxygen Demand “, hay còn gọi là ” Nhu cầu oxi sinh hoá “. BOD – Thước đo lượng oxi cần thiết để vi sinh vật oxi hoá các chất hữu cơ.

Nếu xả BOD ra ao hồ, nó sẽ cướp đi lượng oxi của các loài cá. Vì thế, trước khi xả nước thải cần phải xử lý để làm giảm lượng BOD ( trong nước của các hộ gia đình BOD thường nằm khoảng 200mg/l )

BOD là một chỉ số và đồng thời là một thủ tục được sử dụng để xác định xem các sinh vật sử dụng hết ôxy trong nước nhanh hay chậm như thế nào. Nó được sử dụng trong quản lý và khảo sát chất lượng nước cũng như trong sinh thái học hay khoa học môi trường.

BOD5: Để Oxy hoá hết chất hữu cơ trong nước thường phải mất 20 ngày ở 20^oC. Để đơn giản người ta chỉ lấy chỉ số BOD sau khi Oxy hoá 5 ngày, ký hiệu BOD5. Sau 5 ngày có khoảng 80% chất hữu cơ đã bị oxy hoá

Phương pháp xác định BOD:

Thử nghiệm BOD được thực hiện bằng cách hòa loãng mẫu nước thử với nước đã khử ion và bão hòa về ôxy, thêm một lượng cố định vi sinh vật mầm giống, đo lượng ôxy hòa tan và đậy chặt nắp mẫu thử để ngăn ngừa ôxy không cho hòa tan thêm (từ ngoài không khí).

Mẫu thử được giữ ở nhiệt độ 20°C trong bóng tối để ngăn chặn quang hợp (nguồn bổ sung thêm ôxy ngoài dự kiến) trong vòng 5 ngày và sau đó đo lại lượng ôxy hòa tan. Khác biệt giữa lượng DO (ôxy hòa tan) cuối và lượng DO ban đầu chính là giá trị của BOD. Giá trị BOD của mẫu đối chứng được trừ đi từ giá trị BOD của mẫu thử để chỉnh sai số nhằm đưa ra giá trị BOD chính xác của mẫu thử.

Ngày nay việc đo BOD được thực hiện bằng phương pháp chai đo BOD Oxitop: Đặt chai trong tủ 20^oC trong 5 ngày, BOD được đo tự động khi nhiệt độ đạt đến 20^oC. Giá trị BOD được ghi tự động sau mỗi 24 giờ.

Chỉ số COD (viết tắt của tên tiếng Anh: Chemical Oxygen Demand – nhu cầu oxy hóa học)

Là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các thành phần ô nhiễm trong nước thải (oxy hóa cả chất vô cơ và chất hữu cơ). Là lượng oxy có trong Kali bicromat (K₂Cr₂O₇) đã dùng để oxy hoá chất hữu cơ trong nước.

Chỉ số COD được sử dụng rộng rãi để đo gián tiếp khối lượng các hợp chất hữu cơ có trong nước. Phần lớn các ứng dụng của COD xác định khối lượng của các chất ô nhiễm hữu cơ tìm thấy trong nước bề mặt (ví dụ trong các con sông hay hồ), làm cho COD là một phép đo hữu ích về chất lượng nước.

Nó được biểu diễn theo đơn vị đo là miligam trên lít (mg/L), chỉ ra khối lượng ôxy cần tiêu hao trên một lít dung dịch.

Phương pháp xác định COD

Trong nhiều năm, tác nhân ôxi hóa mạnh là pemanganat kali (KMnO₄) đã được sử dụng để đo nhu cầu ôxy hóa học. Tính hiệu quả của pemanaganat kali trong việc ôxi hóa các hợp chất hữu cơ bị dao động khá lớn. Điều này chỉ ra rằng pemanganat kali không thể có hiệu quả trong việc ôxi hóa tất cả các chất hữu cơ có trong dung dịch nước, làm cho nó trở thành một tác nhân tương đối kém trong việc xác định chỉ số COD.

Kể từ đó, các tác nhân ôxi hóa khác như sulfat xêri, iodat kali hay dicromat kali đã được sử dụng để xác định COD. Trong đó, dicromat kali (K₂Cr₂O₇) là có hiệu quả nhất: tương đối rẻ, dể dàng tinh chế và có khả năng gần như ôxi hóa hoàn toàn mọi chất hữu cơ.

Phương pháp đo COD bằng tác nhân oxy hoá cho kết quả sau 3 giờ và số liệu COD chuyển đổi sang BOD khi việc thí nghiệm đủ nhiều để rút ra hệ số tương quan có độ tin cậy lớn.

Đây là một chỉ số quan trọng thường được quy định trong các tài liệu Quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam (QCVN). Là một chất ô nhiễm gây độc cho hệ sinh thái và vi sinh vật.

TSD – Tổng chất rắn hoà tan

” TSD ” viết tắt của cụm từ ” Total Bisolved Solids “, hay còn gọi là ” Tổng chất rắn hoà tan “. Đây là tổng lượng ion tích điện bao gồm các khoáng chất hoặc kim loại hoà tan trong một đơn vị thể tích nước.

Chỉ số TSD trong nước ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng nguồn nước. Nó bao gồm khoáng chất, muối, kim loại, Cation và Anion hoà tan trong nước…

TSS – Tổng chất rắn lơ lửng trong nước thải

” TSS ” viết tắt của cụm từ tiếng anh ” Total Suspended Solids “, nghĩa là lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải có kích thước cụ thể. Khi thải TSS trực tiếp vào môi trường nước mặt, có thể làm môi trường bị ô nhiễm và mang theo vi khuẩn gây bệnh làm tắc nghẽn mang của cá…

Mầm bệnh

Nước thải được đánh giá là một trong những thành phần gây nguy hiểm cho sức khoẻ của con người. Bởi vì trong nước thải tồn tại rất nhiều mầm bệnh.

Chất dinh dưỡng

Trong nước thải không chỉ có những chất độc hại mà nó còn chứa các chất dinh dưỡng trong quá trình nấu nướng. Tuy nhiên, các chất dinh dưỡng này lại làm cho một số loài tảo độc hại nở hoa hay làm cho một số loài cá bị chết do trong nước có quá nhiều Nitơ.

Phương pháp xử lý nước thải phổ biến hiện nay

Tiêu chuẩn nước thải ra môi trường là một trong những yếu tố được quan tâm hàng đầu trong bối cảnh ô nhiễm đang diễn ra khá nặng nề như hiện nay. Theo đó, một số biện pháp xử lý nước thải có hiệu quả đang áp được áp dụng gồm:

Phương pháp vật lý

Nước thải nông nghiệp, nước thải khu công nghiệp có các thành phần là chất tan và chất không tan lơ lửng tồn tại. Có thể áp dụng các công trình xử lý cơ học để loại bỏ từ 20% đến 60% những thành phần này như sau:

Sử dụng loại lưới chắn rác, song chắn rác.
Dùng bể điều hòa để ổn định lưu lượng.
Bể lắng các đợt 1, đợt 2 để tách cặn.

Phương pháp sinh học

Các biện pháp sinh học được đánh giá cao về độ hiệu quả khi giải quyết vấn đề xử lý nước thải. Về tổng quan có thể chia loại hình này thành hai dạng như sau:

Phương pháp kị khí: Dùng nhóm vi sinh vật hô hấp kị khí để phân hủy các chất gây ô nhiễm.
Phương pháp hiếu khí: Dùng nhóm vi sinh vật hô hấp hiếu khí để phân hủy các chất hữu cơ

Chung quy lại trong phương pháp sinh học, thì xử lý nước thải sẽ bằng vi sinh vật, vi khuẩn. vi sinh sẽ sử dụng chất ô nhiễm có trong nước thải và chuyển hóa chúng thành năng lượng và sinh trưởng. các bạn có thể xem thêm tại bài viết này. Xử lý nước thải là gì? Ứng dụng thực tế

Phương pháp hóa lý

Một số cách xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học có thể làm sạch triệt để các hạt kim loại hoặc chất hữu cơ hòa tan trong nước thải đang được dùng gồm:

Dùng công nghệ hấp thụ.
Dùng công nghệ trao đổi ion.
Dùng công nghệ keo tụ tạo bông

Trong phương pháp hóa lý thì các chất hóa học như NaOH, PAC 31% hay Polymer anion là cần thiết và không thể thay thế. để tìm hiểu kỹ hơn, mời bạn tham khảo bài viết về phương pháp hóa lý .

Tái sử dụng nước thải là gì?

Nước thải được xử lý có thể tái sử dụng trong công nghiệp ( ở tháp làm mát ), nạp bổ sung các tầng ngậm nước, trong nông nghiệp và phục hồi các hệ sinh thái tự nhiên. Trong nhiều trường hợp còn có thể được dùng làm nước uống.

Đối với nông nghiệp, nước thải sau khi qua xử lý có thể dùng để tưới tiêu. Thuận lợi: chi phí thấp, có thể cung cấp liên tục với bất kỳ điều kiện thời tiết, khi hậu và tiết kiệm nguồn nước sạch. Trong nguồn nước tưới tiêu này có chứa rất nhiều chất dinh dưỡng như: Nito, photpho, kali… Do đó, nó có ích cho các loại thực vật.