Quy trình xử lý nước thải sinh hoạt đạt chuẩn QCVN 14:2008 mới nhất

Với tốc độ đô thị hóa chóng mặt, vấn đề xử lý nước thải sinh hoạt tại các tòa nhà cao tầng, khu dân cư hay resort đang trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Khác với nước thải công nghiệp chứa nhiều hóa chất, nước thải sinh hoạt chủ yếu chứa chất hữu cơ và vi sinh vật gây bệnh. Do đó, quy trình xử lý cần tập trung vào các giải pháp sinh học để đảm bảo hiệu quả và tối ưu chi phí.

Bài viết dưới đây sẽ phân tích sơ đồ công nghệ chuẩn mực nhất đang được áp dụng rộng rãi hiện nay.

Sơ đồ khối tổng quát quy trình xử lý nước thải sinh hoạt

1. Nước thải sinh hoạt và những thông số cần quan tâm

Nước thải sinh hoạt phát sinh từ các hoạt động thường ngày của con người: tắm giặt, vệ sinh, nấu nướng. Đặc trưng của nguồn thải này là:

• Chất hữu cơ (BOD/COD): Nồng độ cao, dễ phân hủy sinh học.
• Chất dinh dưỡng (Nitơ, Phốt pho): Có nhiều trong nước tiểu, phân và chất tẩy rửa.
• Dầu mỡ: Từ khu vực nhà bếp.
• Vi sinh vật: Chứa nhiều E.Coli, Coliform gây bệnh.

Mục tiêu của quy trình xử lý nước thải sinh hoạt là đưa các chỉ số này về ngưỡng cho phép theo QCVN 14:2008/BTNMT trước khi xả ra môi trường.

2. Chi tiết 6 bước trong quy trình xử lý tiêu chuẩn

Hiện nay, công nghệ AAO (Anaerobic - Anoxic - Oxic) kết hợp màng lọc hoặc lắng sinh học đang là "xương sống" của hầu hết các trạm xử lý. Quy trình cụ thể như sau:

Bước 1: Xử lý sơ bộ (Tách rác và tách mỡ)

Đây là bước đệm quan trọng để bảo vệ hệ thống bơm và đường ống phía sau.

• Song chắn rác: Nước thải từ bể phốt và các nguồn thu gom sẽ đi qua song chắn rác thô và tinh để loại bỏ túi nilon, giẻ lau, vỏ hộp...
• Bể tách dầu mỡ: Đối với nước thải từ nhà bếp, bắt buộc phải qua bể tách mỡ. Dầu mỡ nếu đi vào hệ thống xử lý sinh học sẽ bao bọc lấy vi sinh vật, làm giảm hiệu quả xử lý và gây tắc nghẽn bơm.

Loại bỏ rác thô là bước đầu tiên để bảo vệ máy móc

Bước 2: Bể điều hòa (Equalization Tank)

Lưu lượng nước thải sinh hoạt thường không ổn định (cao điểm vào buổi sáng và tối, thấp điểm vào ban ngày). Bể điều hòa có nhiệm vụ:

• Ổn định lưu lượng dòng chảy.
• Ổn định nồng độ chất bẩn.
• Tại đây thường có hệ thống sục khí khuấy trộn để ngăn chặn quá trình lên men kỵ khí gây mùi hôi thối.

Bước 3: Xử lý sinh học (Trái tim của hệ thống)

Đây là giai đoạn quyết định chất lượng nước đầu ra. Quy trình xử lý nước thải sinh hoạt thường áp dụng cụm bể AAO:

Bể kỵ khí (Anaerobic): Vi sinh vật hoạt động trong môi trường không oxy để phân giải các chất hữu cơ khó phân hủy và xử lý Phốt pho.

Bể thiếu khí (Anoxic): Tại đây diễn ra quá trình Khử Nitrat (Denitrification). Nitrat ($NO_3^-$) sinh ra từ bể Hiếu khí được tuần hoàn về đây để chuyển hóa thành khí Nitơ ($N_2$) thoát ra ngoài.

Bể hiếu khí (Aerotank): Máy thổi khí cung cấp oxy liên tục. Vi sinh vật hiếu khí sẽ oxy hóa chất hữu cơ ($BOD, COD$) và thực hiện quá trình Nitrat hóa (chuyển Amoni thành Nitrat).

Bước 4: Bể lắng sinh học (Clarifier)

Nước thải sau khi qua bể Aerotank sẽ chứa rất nhiều bùn hoạt tính (xác vi sinh vật và vi sinh vật kết bông). Tại bể lắng:

• Dưới tác dụng của trọng lực, bông bùn sẽ lắng xuống đáy.
• Phần nước trong (đã sạch chất bẩn) sẽ tràn qua máng răng cưa để sang bước tiếp theo.
• Một phần bùn lắng được bơm tuần hoàn lại bể Anoxic/Aerotank để duy trì mật độ vi sinh, phần bùn dư được đưa đi xử lý.

Bể lắng giúp tách bùn vi sinh ra khỏi dòng nước sạch

Bước 5: Khử trùng (Disinfection)

Dù nước đã trong, nhưng vẫn còn chứa hàng triệu vi khuẩn gây bệnh. Bước khử trùng là bắt buộc để tiêu diệt Coliform, E.Coli.

• Hóa chất sử dụng: Thường dùng Chlorine (Clo bột hoặc lỏng) hoặc Javen. Một số hệ thống cao cấp dùng tia cực tím (UV) hoặc Ozone.
• Nước sau khử trùng đạt chuẩn cột A hoặc B của QCVN 14:2008/BTNMT và được phép xả ra cống chung.

Bước 6: Xử lý bùn thải

Bùn dư sinh ra trong quá trình xử lý sinh học được thu gom về bể chứa bùn. Tại đây, bùn được nén, tách nước (bằng máy ép bùn khung bản hoặc ly tâm) để giảm thể tích trước khi được đơn vị môi trường đến thu gom định kỳ.

3. Các công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt cải tiến

Ngoài quy trình truyền thống kể trên, ngày nay nhiều công trình đã áp dụng các công nghệ mới để tiết kiệm diện tích:

• Công nghệ MBR (Màng lọc sinh học): Thay thế toàn bộ bể lắng và bể khử trùng bằng màng lọc sợi rỗng. Nước sau lọc cực sạch, có thể tái sử dụng để tưới cây, rửa đường.
• Công nghệ MBBR (Đệm vi sinh di động): Thả các giá thể nhựa vào bể Aerotank để tăng mật độ vi sinh, giúp tăng công suất xử lý mà không cần xây thêm bể.
• Công nghệ Johkasou (Nhật Bản): Hệ thống xử lý hợp khối nhỏ gọn, thường dùng cho biệt thự hoặc hộ gia đình riêng lẻ.

Hệ thống module xử lý nước thải MBR nhỏ gọn

4. Lưu ý vận hành hệ thống xử lý nước thải

Để quy trình xử lý nước thải sinh hoạt vận hành trơn tru, chủ đầu tư cần lưu ý:

Kiểm soát đầu vào: Không đổ hóa chất tẩy rửa mạnh, dầu mỡ thừa, dung môi công nghiệp vào đường ống thoát nước sinh hoạt vì sẽ làm chết vi sinh.

Bảo trì thiết bị: Kiểm tra định kỳ máy thổi khí, bơm chìm, van điện.

Châm hóa chất/Vi sinh: Bổ sung Clo khử trùng thường xuyên và châm thêm men vi sinh khi hệ thống bị sốc tải.

Xây dựng và vận hành đúng quy trình xử lý nước thải sinh hoạt không chỉ là tuân thủ pháp luật mà còn là trách nhiệm bảo vệ không gian sống xanh sạch cho cộng đồng. Việc lựa chọn công nghệ phù hợp cần dựa trên diện tích đất, kinh phí đầu tư và yêu cầu chất lượng nước đầu ra.

Nếu bạn đang cần tư vấn thiết kế hệ thống xử lý nước thải hoặc cung cấp hóa chất, vật tư thiết bị môi trường, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được giải đáp chi tiết.