Nhà máy xử lý nước thải đóng một vai trò quan trọng trong quá trình loại bỏ các chất bẩn từ nước thải để tạo ra chất lỏng và rắn (bùn) thích hợp để thải ra môi trường hoặc tái sử dụng. Chúng ta biết rằng 75 % nguồn nước ngọt trên thế giới bị ô nhiễm và phần còn lại đang nhanh chóng biến mất. Nước thải được tạo ra từ nhà vệ sinh, bồn tắm, vòi hoa sen, nhà bếp, bồn rửa, v.v. được thải ra ngoài qua hệ thống cống rãnh.
Tại sao lại có nhà máy xử lý nước thải?
Chất thải của con người tự nhiên chứa vi khuẩn có thể gây bệnh. Một khi nước bị nhiễm những vi khuẩn này, nó sẽ trở thành mối nguy hại cho sức khỏe. Việc gia tăng tảo, giảm lượng ôxy và phá hủy khả năng hỗ trợ động vật hoang dã của suối hoặc hồ, đồng thời tất cả cá, ếch và các dạng sống khác đều nhanh chóng chết. Đó là lý do tại sao các cộng đồng xây dựng các nhà máy xử lý nước thải và thực thi luật chống lại việc thải nước thải thô ra môi trường.
Các giai đoạn trong nhà máy xử lý nước thải
Tiền xử lý: Tiền xử lý loại bỏ các vật liệu có thể dễ dàng thu thập được từ nước thải thô trước khi chúng làm hỏng hoặc làm tắc máy bơm và bộ lọc hớt bọt của bể lắng xử lý sơ cấp. Nước thải đầu vào được làm căng để loại bỏ tất cả các vật thể lớn mang theo trong dòng nước thải. Điều này thường được thực hiện nhất với màn hình cào cơ học tự động trong các nhà máy hiện đại phục vụ quần thể lớn, trong khi ở các nhà máy nhỏ hơn hoặc ít hiện đại hơn, có thể sử dụng màn hình làm sạch thủ công.
Hình ảnh mang tính chất minh họa
Xử lý chính: Xử lý nước thải thông thường có thể bao gồm ba giai đoạn, được gọi là xử lý sơ cấp, thứ cấp và thứ ba. Xử lý sơ cấp bao gồm tạm thời giữ nước thải trong một bể tĩnh tại nơi các chất rắn nặng có thể lắng xuống đáy trong khi dầu, mỡ và các chất rắn nhẹ hơn nổi trên bề mặt. Các vật liệu lắng và nổi được loại bỏ và chất lỏng còn lại có thể được thải ra ngoài hoặc được xử lý thứ cấp.
Xử lý thứ cấp: Xử lý thứ cấp thường được thực hiện bởi các vi sinh vật sống trong nước, bản địa trong một môi trường sống được quản lý. Xử lý thứ cấp có thể yêu cầu một quá trình tách để loại bỏ các vi sinh vật khỏi nước đã xử lý trước khi xả hoặc xử lý thứ ba. Xử lý thứ cấp loại bỏ các chất sinh học hòa tan và lơ lửng.
Xử lý bậc ba: Xử lý bậc ba được thực hiện bằng bộ lọc cát, lọc cơ học hoặc bằng cách cho nước thải đầu ra qua vùng đất ngập nước được xây dựng như bãi sậy hoặc ô cỏ. Điều trị cấp ba đôi khi được định nghĩa là bất cứ điều gì hơn là điều trị chính và phụ. Nước đã qua xử lý đôi khi được khử trùng về mặt hóa học hoặc vật lý (ví dụ bằng đầm phá và lọc vi mô) trước khi xả vào suối, sông, vịnh, đầm phá hoặc vùng đất ngập nước, hoặc nó có thể được sử dụng để tưới sân gôn, lối đi xanh hoặc công viên. Nếu nó đủ sạch, nó cũng có thể được sử dụng để bổ sung nước ngầm hoặc cho các mục đích nông nghiệp.
Xử lý bùn: Bùn thải được tạo ra từ quá trình xử lý nước thải có bản chất hữu cơ và chứa một lượng hữu ích các chất dinh dưỡng thực vật như nitơ, phốt pho và các nguyên tố vi lượng cần thiết. Mục tiêu đầu tiên là tận dụng bùn làm phân bón hoặc chất điều hòa đất trên đất nông nghiệp. Bùn được xử lý bằng nhiều kỹ thuật phân hủy, mục đích là giảm lượng chất hữu cơ và số lượng vi sinh vật gây bệnh có trong chất rắn. Các lựa chọn xử lý phổ biến nhất bao gồm phân hủy kỵ khí, phân hủy hiếu khí và ủ phân.
Quá trình phân hủy kỵ khí tạo ra khí sinh học với tỷ lệ khí mêtan cao, có thể được sử dụng để làm nóng bể chứa và chạy động cơ hoặc các quy trình vi sinh cho các quy trình khác tại chỗ. Trong các nhà máy xử lý lớn có thể tạo ra đủ năng lượng theo cách này để tạo ra nhiều điện hơn mức yêu cầu của máy móc. Phân hủy kỵ khí là một quá trình vi khuẩn được thực hiện trong điều kiện không có oxy.
Phân hủy hiếu khí là một quá trình vi khuẩn xảy ra với sự có mặt của oxy. Trong điều kiện hiếu khí, vi khuẩn tiêu thụ nhanh chóng chất hữu cơ và chuyển hóa thành khí cacbonic. Một khi thiếu chất hữu cơ, vi khuẩn sẽ chết và được các vi khuẩn khác sử dụng làm thức ăn.
Ủ phân cũng là một quá trình hiếu khí bao gồm trộn chất rắn trong nước thải với các nguồn cacbon như mùn cưa, rơm rạ hoặc gỗ vụn. Khi có oxy, vi khuẩn tiêu hóa cả chất rắn trong nước thải và nguồn cacbon bổ sung, và khi làm như vậy, tạo ra một lượng nhiệt lớn.
Vai trò của vi khuẩn
Trong nhà máy xử lý nước thải điển hình, oxy được thêm vào để cải thiện hoạt động của vi khuẩn hiếu khí và giúp chúng duy trì tính ưu việt hơn vi khuẩn kỵ khí. Vi khuẩn hiếu khí cần oxy để hỗ trợ sự sống trong khi vi khuẩn kỵ khí có thể duy trì sự sống mà không cần oxy. Vi khuẩn gây bệnh có khả năng sống trong điều kiện có hoặc không có oxy. Vi sinh vật và hệ thống enzym của chúng chịu trách nhiệm cho nhiều phản ứng hóa học khác nhau được tạo ra trong quá trình phân hủy chất hữu cơ. Khi vi khuẩn trao đổi chất, phát triển và phân chia, chúng tạo ra các enzym. Các enzym này là các protein có trọng lượng phân tử cao. Tất cả các nhà máy xử lý nên được thiết kế để tận dụng sự phân hủy của các vật liệu hữu cơ do hoạt động của vi khuẩn.
Hệ thống nhà máy xử lý nước thải có thể được mở hoặc đóng kín hoàn toàn. Một số căn hộ áp dụng hệ thống kín một phần. Một trong những chính nhược điểm của hệ thống kín mở hoặc một phần là rằng s ewage được chia nhỏ theo vi khuẩn và trong quá trình metan này được phát hành vào các khuôn viên trường hoặc tại tầng trệt. Khí thoát ra từ khoang chứa nước thải do quá trình xử lý sinh học (bằng vi khuẩn) sẽ chứa khí metan. Mêtan rất dễ cháy và độc hại.
Hình ảnh mang tính minh họa
Các nhà máy xử lý nước thải được đề xuất cho các căn hộ
Hệ thống nhà máy xử lý nước thải có thể được mở hoặc đóng kín hoàn toàn. Một số căn hộ áp dụng hệ thống kín một phần. Một trong những nhược điểm chính của hệ thống mở hoặc kín một phần là nước thải bị vi khuẩn phân hủy và trong quá trình này, khí mê-tan được thải vào khuôn viên hoặc ở tầng trệt. Khí thoát ra từ khoang chứa nước thải do quá trình xử lý sinh học (bằng vi khuẩn) sẽ chứa khí metan. Mêtan rất dễ cháy và độc hại.
Nước thải nhà máy xử lý được mở hoặc một phần đóng không được khuyến khích cho căn hộ hoặc người dân trong khu vực đông dân cư. Trong hệ thống này , mùi có thể được cảm nhận trong nhiều dặm. Hệ thống này chỉ hữu ích cho các xử lý nước thải lớn. Đối với các đơn vị dân cư nhỏ , một đơn vị gói hoàn toàn kín được khuyến khích. Các ngăn chứa nước thải có khí mêtan nên được bố trí cách xa khu vực đậu xe ô tô hoặc các khu vực có thể gây cháy hoặc phát tia lửa. Bất kỳ ngọn lửa hoặc tia lửa nào cũng có thể dễ dàng bắt lửa trong các ngăn chứa nước thải có khí mêtan.
Đối với các căn hộ hoặc các đơn vị dân cư nhỏ, nên sử dụng hệ thống tự động vì điều này sẽ giảm chi phí bảo trì. Nhược điểm của hệ thống điều khiển bằng tay là rằng có khả năng lỗi của con người khô chạy các máy bơm hay không bắt đầu bơm trong thời gian. Điều này có thể dẫn đến sự cố máy móc hoặc tràn bùn. Hệ thống tự động giúp ngăn ngừa sự cố hoặc tràn và liên kết có thể tiết kiệm hơn 15.000 Rs mỗi tháng cho chi phí bảo trì. Hệ thống vận hành thủ công rẻ hơn để cài đặt so với hệ thống tự động nhưng chi phí bảo trì cao hơn khi so sánh với hệ thống tự động. Hệ thống phát hành mêtan. Vật này được cho là ở trong các buồng kín và sau đó được giải phóng tại một điểm, cách điểm cao nhất của tòa nhà vài mét. Điều này nên được đưa về chăm sóc trong khi xử lý nước thải thiết kế nhà máy cho căn hộ hoặc cao tăng. Trong đô thị thành phố và các khu đô thị, nhà máy xử lý nước thải hoặc nhà máy xử lý nước thải nhỏ là bắt buộc để có được một kết nối nước mới.
