Xử lý nước thải sinh hoạt và tái sử dụng

Nước thải sinh hoạt là gì?
Nước thải sinh hoạt là nguồn nước đã qua sử dụng trong quá trình sinh hoạt. Đến từ các hộ gia đình, khu dân cư, đô thị, tòa nhà,… trong quá trình sinh hoạt như : tắm, giặt giũ, nấu nướng, vệ sinh,…Hầu hết các nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý đều có màu xám và đen và có mùi hôi. Do đó, gây mất vệ sinh và mất mỹ quan đô thị.

Nước thải sinh hoạt thường có nguồn gốc từ những thành phần như: 

• Nước trong các chất thải của người dân như nước tiểu, phân, dịch cơ thể, khăn ướt đã sử dụng,…
• Nước thải trong tẩy rửa như tắm gội, giặt giũ, nước thải nấu ăn,….
• Các nước thải còn tồn đọng như dầu ăn, nước uống, thuốc trừ sâu, sơn, hóa chất,…
• Nước thải từ rò rỉ bể phốt, xả bể phốt.
• Nước thải từ bùn rác, nước cống, nước mưa,
• Thành phần, tính chất của nước thải sinh hoạt
• …

Xác định thành phần nước thải sinh hoạt.

BOD trong nước thải: Là thước đo lượng oxy hóa cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ. Vì thế, khi nồng độ BOD quá cao sẽ khiến cho các loài thủy sinh trong nước bị hạn chế khả năng hô hấp.

Tổng chất rắn hòa tan ( TDS ): Là tổng lượng ion tích điện bao gồm các khoáng chất hoặc kim loại hòa tan trong một đơn vị nước. Nồng độ TDS càng cao thì nước càng bị ô nhiễm. Người ta thường sử dụng yếu tố tổng chất rắn hòa tan để đánh giá chất lượng nước uống.

Tổng chất rắn lơ lửng ( TSS ): Là lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải và có kích thước cụ thể. TSS càng cào sẽ khiến môi trường ô nhiễm trầm trọng, vì mang theo vi sinh vật gây bệnh làm tắc nghẽn sự phát triển của cá, tôm,…

Mầm bệnh: Trong thành phần của nước thải sinh hoạt còn có các mầm bệnh. Đặc biệt là bệnh truyền nhiễm và các bệnh về đường tiêu hóa.

Chất dinh dưỡng: Ngoài những chất độc hại kể trên, trong nước thải còn có các chất dinh dưỡng trong quá trình nấu nướng. Tuy nhiên, các chất dinh dưỡng này là điều kiện thuận lợi phát triển của một số loài tảo độc hại. Gây hại đến cá, tôm trong nước do hàm lượng Nitơ quá nhiều.

Hiệu quả xử lý màu của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào các yếu tố như:

• Nồng độ các chất gây màu
• Liều lượng ozone
• Loại nước thải (Thông thường giá trị màu không giảm xuống dưới 200 đơn vị Pt-Co ngay cả khi áp dụng liều lượng ozone đặc biệt cao)
• Nhiệt độ nước thải
• Nồng độ các chất BOD, COD và TSS (Nồng độ các chất thấp mang đến hiệu quả làm sạch màu cao)
• Kết quả loại bỏ màu của dòng nước đạt mức tốt nhất nếu dòng nước đã được dẫn truyền qua các bước xử lý cặn, BOD, COD trước đó. Đồng thời, nhiệt độ của dòng nước cũng phải dưới 30 độ C để đảm bảo khả năng hoà tan của ozone trong nước.

Khử màu và khử mùi nước thải sinh hoạt bằng công nghệ Ozone

Để giải quyết tốt hơn vấn đề nước thải, xử lý thứ cấp và tái sử dụng, công nghệ xử lý ozone đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước. Ozone loại bỏ các chất ô nhiễm như màu, mùi và clo phenolic trong nước thải, tăng lượng oxy hòa tan trong nước và cải thiện chất lượng nước.

Nước thải sinh hoạt chứa hàm lượng chất hữu cơ cao như amoniac, lưu huỳnh, nitơ, v.v. Những chất này mang gen hoạt động và dễ xảy ra phản ứng hóa học. Ozone là chất oxy hóa mạnh có thể oxy hóa nhiều loại chất hữu cơ và vô cơ. Sử dụng đặc tính oxy hóa mạnh của ozone, bơm một nồng độ ozone nhất định vào nước thải, có thể loại bỏ mùi hôi và khử mùi một cách hiệu quả. Sau khi khử mùi, ozone dễ bị phân hủy trong nước và không gây ô nhiễm thứ cấp. Ozone cũng có thể ngăn chặn sự tái tạo mùi. Khử mùi bằng ozone tạo ra một lượng lớn oxy, tạo thành môi trường giàu oxy và gây ra các chất có mùi. Rất khó tạo ra mùi trong môi trường hiếu khí.

Loại bỏ màu nước thải sinh hoạt yêu cầu liều lượng ozone dao động từ 50-100 mg/l với hiệu quả khử màu đạt từ 85 đến 92%. Ngoài ra, khi Ozone kết hợp với H2O2 – Hydro peroxid (Ôxi già) tạo thành quy trình oxy hóa nâng cao, sản sinh ra các gốc Hydroxyl (-OH) có khả năng xử lý màu nước triệt để, hiệu quả xử lý đạt 100%.

Khi xử lý nước thải được sử dụng để tái sử dụng nước

Nếu nước thải thải ra có sắc độ cao, chẳng hạn như nếu màu của nước lớn hơn 30 độ thì nước cần được khử màu, khử trùng và khử mùi. Hiện nay, các phương pháp phổ biến bao gồm khử ngưng tụ và lắng đọng, lọc cát, khử màu hấp phụ và oxy hóa ozone.

Quá trình lắng đọng và lọc cát đông tụ nói chung không thể đạt được đủ tiêu chuẩn chất lượng nước và bùn kết tủa cần được xử lý thứ cấp. Quá trình khử màu hấp phụ có quá trình khử màu chọn lọc, cần thay thế thường xuyên và giá thành cao.

Ozone là chất oxy hóa rất mạnh, có khả năng thích ứng mạnh với màu sắc, hiệu quả khử màu cao và tác dụng phân hủy oxy hóa mạnh đối với chất hữu cơ có màu. Chất hữu cơ có màu nói chung là chất hữu cơ đa vòng có liên kết không bão hòa. Khi xử lý bằng ozone, liên kết hóa học chưa bão hòa có thể bị mở ra để phá vỡ liên kết, từ đó làm cho nước trong hơn. Sau khi xử lý bằng ozone, sắc độ có thể giảm xuống dưới 1 độ. Ozone đóng một vai trò quan trọng trong việc tái sử dụng nước tái chế.