Nước thải từ các đối tượng dùng nước trong đô thị cụ thể là khu dân cư, nước thải y tế, nước thải các cơ sở sản xuất công nghiệp được thu gom và xử lý. XLNT là quá trình tách các tạp chất trước khi xả vào nguồn tiếp nhận đảm bảo các tiêu chuẩn, qui chuẩn của cơ quan quản lý. Mục tiêu của XLNT là loại bỏ các tác nhận gây ô nhiễm có trong nước thải và ngăn chặn ô nhiễm nguồn tiếp nhân cũng như ô nhiễm đất. Để lựa chọn các phương pháp XLNT hợp lý cần dựa vào nguồn thải, nguồn tiếp nhận để tìm ra mức độ xử lý cần thiết, phương pháp xử lý, biện pháp và dây chuyền công nghệ.
Nhà máy xử lý nước thải
Những thông tin về nguồn thải là lưu lượng, chế độ thải, tính chất và thành phần tạp chất. Còn đối với nguồn tiếp nhận cần biết mục đích sử dụng qui chuẩn cho phép và tiêu chuẩn xả thải. Việc lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý hợp lý có ý nghĩa quyết định đối với hiệu quả đầu tư.
Sau khi xử lý sơ bộ tại chỗ thì nước thải được đưa đến trạm XLNT đô thị tập trung; tại đây nước thải được xử lý 2 bậc hoặc 3 bậc phụ thuộc vào yêu cầu của nguồn tiếp nhận và thành phần chất bẩn trong nguồn thải. Trong công đoạn XLNT còn có quá trình tự làm sạch của nguồn nước.
Xử lý bậc hai: thường là xử lý bằng phương pháp sinh học. Giai đoạn xử lý này được xác định trên cơ sở tình trạng sử dụng và quá trình tự làm sạch của nguồn nước tiếp nhận nước thải. Trong bước này, chủ yếu là xử lý các chất hữu cơ dễ oxy hóa sinh học để khi xả ra nguồn nước thải không gây thiếu hụt oxy và mùi hôi thối.
Xử lý bậc ba hay xử lý triệt để: loại bỏ các chất có chứa nitơ, photpho ra khỏi nước. Giai đoạn này rất có ý nghĩa đối với các nước khí hậu nhiệt đới, nơi mà quá trình phú dưỡng ảnh hưởng sâu sắc đến chất lượng nước mặt.
Trong nội dung xử lý nước thải đô thị bao gồm 2 phần chính đó là làm sạch nước thải và xử lý bùn cặn phát sinh trong quá trình làm sạch nước thải.
Hình 1. Các bước xử lý nước thải đô thị
Bùn thải tách ra trong quá trình xử lý ba bậc trên cần phải được xử lý. Các chất không hòa tan như rác, cát, cặn lắng, dầu mỡ,… các loại cát được phơi khô và đổ san nền; rác được nghiền nhỏ hoặc vận chuyển về bãi chôn lấp rác. Cặn lắng hay cặn sơ cấp được giữ lại trong các bể lắng đợt một có hàm lượng hữu cơ lớn được kết hợp bùn thứ cấp hình thành trong quá trình xử lý sinh học nước thải, xử lý theo các bước tách nước sơ bộ, ổn định sinh học trong điều kiện yếm khí hoặc hiếu khí làm khô. Bùn cặn sau khi xử lý có thể làm phân bón.
Quy trình công nghệ đề xuất hầu hết tại các nhà máy XLNT đô thị một cách tổng quát nêu trên Hình 2 như sau: Nước thải được đưa về trạm bơm qua song chắn rác để loại rác có kích thước lớn rồi bơm qua bể lắng cát. Nước thải từ bể lắng cát đưa vào bể điều hòa và qua hệ thống xử lý chính áp dụng công nghệ sinh học, có thể là: bể UASB, Aeroten, hồ sinh học, Lọc sinh học, SBR, mương oxy hóa,… tiếp theo qua bể lắng thu bùn sinh học. Nước sau xử lý được qua khử trùng, dẫn về hồ hoàn thiện để kiểm soát các thành phần ô nhiễm trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Hồ hoàn thiện còn đóng vai trò như hồ đệm, chứa nước tạm thời trong trường hợp XLNT ven biển với mực nước biển dâng cao. Bùn từ công đoạn xử lý sinh học được đưa qua bể nén bùn và thiết bị làm khô bùn. Mùi hôi phát sinh từ hệ thống sinh học và xử lý bùn cũng được thu gom và xử lý bằng các phương pháp sinh học hoặc hóa lý.
Hình 2. Sơ đồ dây chuyền công nghệ XLNT đô thị
Hồ hoàn thiện mang tính đệm, đặc biệt là trong bối cảnh BĐKH và nước biển dâng, được xây dựng tại một số nhà máy XLNT như: Bắc Ninh, Nhơn Bình,...
Trong xử lý nước thải, cần lựa chọn ứng dụng các phương pháp xử lý riêng phù hợp đối với từng thành phần chất ô nhiễm trong nước thải. Các phương pháp có thể được phân loại theo các mức độ xử lý khác nhau như trong Bảng 1.
Bảng 1. Mức độ XLNT và các công trình.
Các công trình xử lý cơ học bao gồm: song chắn rác, bể lắng cát, bể lắng trọng lực (lắng 1). Đây là các công trình cần thiết cho mọi dây chuyền công nghệ XLNT đô thị hiện nay.
Ngoài ra, còn các công trình xử lý bậc 1 kết hợp xử lý bùn cặn như: bể tự hoại, bể lắng hai vỏ, bể lắng trong thổi khí tự nhiên kết hợp ngăn ủ bùn. Tuy nhiên loại này thích hợp xử lý tại chỗ.
Các công trình xử lý bậc 2 hoặc bậc 3 là các công trình xử lý sinh học trong chế độ tự nhiên hay nhân tạo, theo nguyên lý bùn hoạt tính hay nguyên lý lọc và dính bám của sinh vật, có khử chất dinh dưỡng hay không. Vì các trạm XLNT gần với khu dân cư nên mùi hôi cũng phải được thu gom xử lý sau đó xả ra môi trường bên ngoài. Nước thải sau quá trình làm sạch được khử trùng và xả ra ngoài.
Các cống xả nước thải nên là cống xả phân tán vì khi xả phân tán thì lưu lượng sẽ được chia nhỏ, giảm mức độ ô nhiễm cục bộ. Trong trường hợp xả vào nguồn tĩnh (hồ hoặc biển) thì nước thải sau xử lý phải xả ra bờ. Điều này sẽ giúp quá trình khuếch tán chất ô nhiễm xảy ra tốt hơn, hạn chế vấn đề ô nhiễm.
