Công nghệ xử lý nước rỉ rác bằng sinh học

Nước thải rỉ rác thường chứa nhiều chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ, vi khuẩn, virus, kim loại nặng và các chất độc hại khác. Xử lý nước thải rỉ rác là một quá trình quan trọng để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng. Do đó, áp dụng công nghệ xử lý nước rỉ rác nào để mang lại hiệu quả cũng là câu hỏi mà nhiều bạn đọc quan tâm.

Cần thiết phải xử lý nước rỉ rác, vì sao?

Có nhiều lý do quan trọng cần phải xử lý nước thải rỉ rác:

• Bảo vệ môi trường: Nước thải rỉ rác chứa nhiều chất ô nhiễm như chất hữu cơ, kim loại nặng, ammoniac, v.v. Nếu không được xử lý, chúng sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng đối với nguồn nước, đất và không khí.
  Việc xả thải trực tiếp nước thải rỉ rác ra môi trường sẽ ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái, sức khỏe con người và động vật.
• Tuân thủ các quy định pháp luật: Hầu hết các quốc gia đều có các quy định về tiêu chuẩn chất lượng nước thải trước khi được xả ra môi trường. Việc không tuân thủ sẽ bị xử phạt.
• Giảm thiểu rủi ro: Nước thải rỉ rác có thể gây ra nhiều rủi ro như cháy nổ, ăn mòn thiết bị, phát tán mùi hôi, v.v. Xử lý đúng cách sẽ giúp giảm thiểu các rủi ro này.
• Tái sử dụng và tái chế: Sau khi xử lý, một số thành phần trong nước thải có thể được tái sử dụng hoặc tái chế, như nước tái sử dụng trong các hoạt động công nghiệp, phân bón từ chất thải hữu cơ, v.v.

Vì vậy, xử lý nước thải rỉ rác là rất cần thiết để bảo vệ môi trường, tuân thủ pháp luật và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên.

Những thành phần ô nhiễm cần xử lý trong nước thải rỉ rác

Dưới đây là các thành phần ô nhiễm chính thường có trong nước rỉ rác:

– Chất hữu cơ:

• COD (Chemical Oxygen Demand) và BOD (Biochemical Oxygen Demand): Đây là các chỉ số đo lường lượng chất hữu cơ trong nước thải. Nước rỉ rác thường có giá trị COD và BOD rất cao, cho thấy sự ô nhiễm nặng nề bởi các chất hữu cơ.
• Chất béo, dầu mỡ: Các chất này từ rác thực phẩm và công nghiệp có thể gây tắc nghẽn hệ thống xử lý và ảnh hưởng đến quá trình sinh học.

– Chất vô cơ:

• Kim loại nặng: Nước rỉ rác có thể chứa nhiều kim loại nặng như chì (Pb), cadmi (Cd), thủy ngân (Hg), arsen (As), kẽm (Zn), đồng (Cu), và niken (Ni). Các kim loại này rất độc hại và có nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nước ngầm.
• Amoni (NH4⁺): Đây là một dạng nitơ phổ biến trong nước rỉ rác, có thể gây ô nhiễm nguồn nước và ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
• Clorua (Cl⁻), sunfat (SO4²⁻): Các ion này có thể gây ra các vấn đề về ăn mòn và ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước thải.

– Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs):

• Benzen, toluen, xylen: Các hợp chất này có thể gây ra mùi hôi và nguy cơ ô nhiễm không khí.
• Methanol, acetone: Là các dung môi công nghiệp có thể có mặt trong nước rỉ rác.

– Chất dinh dưỡng:

• Nitrat (NO3⁻), Nitrit (NO2⁻): Các hợp chất này có thể gây ô nhiễm nguồn nước và dẫn đến hiện tượng phú dưỡng (eutrophication), làm giảm lượng oxy trong nước và ảnh hưởng đến hệ sinh thái thủy sinh.
• Photphat (PO4³⁻): Cũng gây ra hiện tượng phú dưỡng như nitrat và nitrit.

– Vi sinh vật gây bệnh:

Vi khuẩn, virus, nấm: Nước rỉ rác có thể chứa nhiều vi sinh vật gây bệnh như E. coli, Salmonella, và các loại virus gây bệnh khác, làm tăng nguy cơ lây nhiễm cho con người và động vật.

– Khí hòa tan:

• Methane (CH4), Carbon dioxide (CO2): Các loại khí này được sinh ra từ quá trình phân hủy kỵ khí của rác thải và có thể gây ra mùi hôi và nguy cơ cháy nổ.
• Hydrogen sulfide (H2S): Gây mùi hôi thối và có thể gây độc cho con người ở nồng độ cao.

– Các chất ô nhiễm khác:

• Chất rắn lơ lửng (TSS): Gồm các hạt rắn nhỏ có thể gây ra hiện tượng đục nước và ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước thải.
• Các hợp chất hữu cơ phức tạp: Như dioxin, PCB (polychlorinated biphenyls) có thể có mặt trong nước rỉ rác từ các nguồn rác thải nguy hại.

Áp dụng Công nghệ xử lý nước rỉ rác bằng sinh học

Nước rỉ rác chứa nhiều thành phần ô nhiễm phức tạp, bao gồm chất hữu cơ, chất vô cơ, kim loại nặng, chất dinh dưỡng, vi sinh vật gây bệnh, khí hòa tan, và các chất ô nhiễm khác. Việc xử lý nước rỉ rác đòi hỏi các quy trình công nghệ xử lý nước rỉ rác phù hợp để đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi xả ra môi trường.. Sau đây là công nghệ xử lý nước rỉ rác được áp dụng trong thực tế:

Đầu tiên nước rỉ rác sẽ được thu gom về hố thu gom, nước rỉ rác thông thường có pH thấp do đó cần điều chỉnh pH bằng cách thêm vôi hoặc Natri Hydroxide (NaOH). Tiếp theo sẽ được lắng cặn ở bể lắng cặn vôi. Công dụng của tháp Stripping là loại bỏ các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs), Amoniac (NH₃), khí Sulfide (H₂S) và giảm nồng độ CO₂ nhằm tăng hiệu quả xử lý của các quá trình phía sau.

Nước thải tiếp tục đi vòa bể khử Canxi để ngăn ngừa việc tạo cặn bởi Canxi và Magie trong nước có thể kết tủa và tạo cặn trong các thiết bị xử lý nước, làm giảm hiệu suất và gây tắc nghẽn, bảo vệ thiết bị giảm sự ăn mòn và hư hỏng. Kế đó, bể lắng cặn có vai trò lắng các cặn kết tủa từ quá trình khử Canxi.

Bể Anoxic là một phần quan trọng trong quy trình công nghệ xử lý nước rỉ rác, có vai trò xử lý Nitơ và các hợp chất hữu cơ trong nước rỉ rác. Công dụng chính của bể như sau:

• Khử Nitrat: Trong bể Anoxic, vi khuẩn thiếu khí sử dụng Nitrat (NO₃^⁻) làm nguồn oxy thay thế cho oxy phân tử (O₂) trong quá trình hô hấp. Quá trình này chuyển hóa Nitrat thành khí Nitơ (N₂), thoát ra khỏi nước và bay lên. Điều này giúp loại bỏ Nitrat khỏi nước rỉ rác, giảm nguy cơ phú dưỡng khi nước thải được xả ra môi trường.
• Loại bỏ chất hữu cơ: Một phần các chất hữu cơ có thể được phân hủy trong điều kiện thiếu khí, giúp giảm tải lượng hữu cơ cho các quá trình xử lý tiếp theo trong bể Aerotank.

Bể Aerotank là nơi diễn ra quá trình xử lý sinh học hiếu khí, trong đó các vi sinh vật sử dụng oxy để phân hủy các chất hữu cơ và các chất ô nhiễm khác. Công dụng chính của bể là:

• Xử lý chất hữu cơ (BOD, COD): Vi sinh vật hiếu khí trong bể Aerotank phân hủy các chất hữu cơ có trong nước rỉ rác, làm giảm các chỉ số BOD và COD. Điều này giúp loại bỏ các chất hữu cơ gây ô nhiễm, cải thiện chất lượng nước thải.
• Nitrification: Trong bể Aerotank, quá trình Nitrat hóa diễn ra, trong đó các vi khuẩn Nitrat hóa (như Nitrosomonas và Nitrobacter) chuyển hóa Amoni (NH₄^⁺) thành Nitrat (NO₃^⁻). Đây là bước đầu tiên của quá trình loại bỏ Nitơ trong hệ thống xử lý nước thải.
• Ổn định bùn: Bể Aerotank giúp ổn định bùn hoạt tính, tạo điều kiện cho các vi khuẩn hiếu khí phân hủy các chất hữu cơ và tạo thành bùn ổn định dễ dàng lắng và tách ra khỏi nước.

Tiếp theo nước thải sẽ được xử lý ở giai đoạn hóa lý và Fenton để loại bỏ các cặn, độ màu, các chất hữu cơ phức tạp và khó phân hủy như thuốc trừ sâu, dioxin, phenol và các hợp chất clo hữu cơ.

Cuối cùng nước thải sẽ được khử trùng trước khi được thải ra môi trường.

Tối ưu hoạt động cụm bể sinh học – Trái tim của công nghệ xử lý nước rỉ rác

Ở công nghệ xử lý nước rỉ rác thì mỗi giai đoạn đều có tầm quan trọng riêng. Tuy nhiên, cụm bể sinh học được xem như trái tim của hệ thống xử lý nước thải. Bởi các chỉ tiêu ô nhiễm hòa tan trong nước và khó xử lý như Nitơ, Amonia,… được xử lý chủ yếu ở quá trình sinh học.

Việc kết hợp phương pháp hóa lý và phương pháp sinh học sẽ mang lại hiệu quả xử lý tối ưu khi xử lý nước rỉ rác. Bởi trước khi nước thải đi vào hệ thống sinh học thì ở giai đoạn tiền xử lý cần đảm bảo các điều kiện thuận lợi để vi sinh vật phát triển.

Tuy nhiên, nhiều trường hợp với việc đặc tính và lưu lượng nước thải đầu vào biến động dẫn đến một số sự cố hay dẫn đến hiệu suất xử lý bị giảm đi. Bởi thông thường nước rỉ rác phát sinh từ các bãi chôn lấp rác và ở đây thường là rác thải sinh hoạt, do đó lượng Nitơ, Amonia trong nước rỉ rác rất cao. Nitơ và Amonia đều là các thành phần ô nhiễm khó kiểm soát và dễ vượt chuẩn đầu ra.

Nguyên nhân thông thường là lượng nước rỉ nhiều hơn mức thiết kế của hệ thống, dẫn đến quá tải và vượt công suất xử lý, mùa mưa có thể làm tăng đáng kể lượng nước rỉ cần xử lý. Khi lượng nước rỉ vào hệ thống tăng đột ngột, các công đoạn xử lý như bể lắng, bể sinh học, bể lọc… không thể xử lý kịp, dẫn đến tràn hoặc tắc nghẽn. Các quá trình sinh học, hóa lý trong hệ thống xử lý có thể bị đảo lộn, ảnh hưởng chất lượng nước thải đầu ra.

Hiểu được vấn đề này, BIOGENCY đã mang đến giải pháp sử dụng men vi sinh Microbe-Lift để khắc phục sự cố và tăng hiệu suất xử lý của hệ thống xử lý nước thải rỉ rác.

Một số ưu điểm mà bộ đôi men vi sinh Microbe-Lift mang lại có thể kể đến như:

• Phục hồi hệ sinh học bị sốc tải.
• Tăng hiệu quả của quá trình khử Nitrat về dạng Nitơ tự do.
• Hoạt động trong điều kiện độ mặn lên đến 4%.
• Thúc đẩy quá trình chuyển hóa Nitơ, tăng hiệu suất cho quá trình Nitrat hóa.
• Hoạt động được với hàm lượng Amonia lên đến 1500 mg/l. Xử lý Nitơ Amonia đạt quy chuẩn QCVN 25:2009/BTNMT.

Nhờ những lợi ích trên, việc bổ sung Microbe-Lift IND và Microbe-Lift N1 sẽ giúp nâng cao hiệu suất xử lý, ổn định hoạt động và cải thiện chất lượng đầu ra của hệ thống xử lý nước rỉ rác, góp phần bảo vệ môi trường hiệu quả hơn.

Trên đây là bài viết của BIOGENCY về quy trình công nghệ xử lý nước rỉ rác cũng như cách để tối ưu hoạt động của cụm bể sinh học. Nếu bạn có khó khăn và cần giải quyết vấn đề về cách xử lý nước thải rỉ rác sao cho hiệu quả. Hãy liên hệ ngay đến HOTLINE 0909 538 514 để được tư vấn chi tiết về hiệu quả nhất cho hệ thống của bạn!

>>> Xem thêm: Xử lý BOD cao trong nước rỉ rác như thế nào cho hiệu quả?