Cùng với xu hướng phát triển chung, nhu cầu phát triển hạ tầng khu dân cư đang là xu hướng tất yếu. Chúng góp phần tạo nguồn quỹ đất ở với hạ tầng kỹ thuật đồng bộ, giải quyết các vấn đề về đất ở, nhà ở cho người dân. Cùng với các dự án lân cận tạo vẻ mỹ quan hiện đại cho nhiều địa phương trên cả nước. Song song với quá trình đó, việc xử lý nước thải khu dân cư đạt chuẩn trước khi thải ra môi trường là yêu cầu bắt buộc đối với các nhà đầu tư.
Sự cần thiết phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải khu dân cư
Theo quy định tại khoản 2, điều 57 Luật Bảo vệ môi trường 2020, khu dân cư phải có hệ thống thu gom, xử lý nước thải đồng bộ, phù hợp với quy hoạch đã được phê duyệt. Ngoài ra, đối với các khu dân cư hình thành trước này Luật này có hiệu lực thi hành mà không bố trí được quỹ đất xây dựng hệ thống thu gom, xử lý nước thải thì tổ chức, hộ gia đình trong đô thị, khu dân cư tập trung xây dựng công trình, lắp đặt thiết bị xử lý nước thải tại chỗ đáp ứng yêu cầu về bảo vệ môi trường trước khi thải vào nguồn tiếp nhận.
Bênh cạnh đó, nước thải khu dân cư không được xử lý hoặc xử lý không đạt yêu cầu xả thải vào môi trường gây hệ lụy nghiêm trọng đến hệ sinh thái và sức khỏe con người.
Đặc trưng của nước thải khu dân cư
Nguồn phát sinh: Từ quá trình sinh hoạt, vệ sinh của các hộ dân và từ hoạt động của khu TM-DV, công trình công cộng.
Nước thải sinh hoạt được chia thành ba nguồn chính:
- Nước thải ô nhiễm do con người bài tiết từ nhà vệ sinh.
- Nước thải từ quá trình sinh hoạt: tắm, rửa, nấu ăn, giặt…
- Nước thải từ quá trình hoạt động của chợ, khu công cộng, dịch vụ trong dự án.
Nước thải sinh hoạt chứa chủ yếu các chất cặn bã, chất lơ lửng, chất tẩy rửa, các muối amoni, hợp chất dinh dưỡng và vi khuẩn. Nguồn thải này sẽ gây ô nhiễm nguồn tiếp nhận nếu không được xử lí triệt để.
Đặc trưng đầu vào của nước thải sinh hoạt như sau:
Quản lý nước thải khu dân cư
Tại khoản 2, điều 86 Luật BVMT 2020, nước thải khu dân cư được quản lý như sau:
1) Nước thải sinh hoạt phát sinh từ tổ chức, hộ gia đình phải được thu gom, đấu nối với hệ thống thu gom, xử lý nước thải;
2) Nước thải phát sinh từ hoạt động sản xuất, kinh doanh, dịch vụ trong đô thị phải được thu gom, xử lý sơ bộ trước khi đấu nối vào hệ thống thu gom, xử lý nước thải đô thị; nước thải sau khi xử lý sơ bộ phải đáp ứng quy định của khu đô thị, khu dân cư tập trung hoặc quy định của chính quyền địa phương;
3) Nước thải phát sinh từ hoạt động sản xuất, kinh doanh, dịch vụ trong đô thị chưa có công trình xử lý nước thải tập trung phải được thu gom, xử lý đáp ứng yêu cầu về bảo vệ môi trường trước khi thải vào nguồn tiếp nhận.
Quy trình công nghệ xử lý nước thải khu dân cư
Để xử lý nước thải khu dân cư đạt chuẩn, cần xây dựng quy trình công nghệ phù hợp. Tiêu chí để lựa chọn công nghệ xử lý nước thải khu dân cư phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
- Tính chất của nước thải đầu vào;
- Yêu cầu tính chất nước thải đầu ra;
- Lưu lượng yêu cầu cần thiết để xử lý;
- Khả năng bố trí mặt bằng cho trạm xử lý nước thải;
- Khả năng đầu tư tài chính cho hệ thống;
Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải khu dân cư đạt chuẩn.
Thuyết minh công nghệ xử lý nước thải khu dân cư:
Nước thải phát sinh từ các nhà vệ sinh được xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại 03 ngăn.
Nước thải từ khu nhà bếp được tách dầu mỡ bằng các thiết bị tách dầu mỡ.
Hai loại nước thải này cùng với nước từ chợ, trung tâm dịch vụ, thương mại, khu công cộng theo hệ thống thoát nước về hệ thống XLNT tập trung bắt đầu các công đoạn xử lý như sau:
Ngăn tách rác:
Nước thải sẽ được thu gom từ từng khu vực trong hệ thống khu dân cư. Sau đó, qua hệ thống đường ống dẫn về ngăn tách rác để tách rác thô, kích thước lớn ra khỏi dòng nước để tránh làm tắc bơm hố gom.
Hố gom:
Tại đây, hệ thống tách rác tinh được lắp đặt tách rác có kích thước nhỏ ra khỏi dòng nước. Nước thải từ hố gom được bơm sang bể điều hòa.
Bể điều hòa:
Hệ thống phân phối khí chìm được lắp đặt có nhiệm vụ làm cho nước thải được xáo trộn. Tại đây, nước thải được điều hòa cả về lưu lượng và chất lượng. Sau đó nước thải được bơm chìm chuyển tiếp đến bể anoxic.
Bể Anoxic:
Nước thải từ bể điều hòa được bơm vào bể Anoxic để khử nitơ thông qua quá trình nitrat hóa. Trong đó, quá trình nitrat hóa là loại bỏ các chất amonia vô cơ N-NH3 và dạng hữu cơ N-NH4+ thành nitrat nhờ vi sinh vật diễn ra như sau:
2NH4+ + 3O2 ––> 2NO2– + 4H+ + 2H2O
2NO2– + 3O2 ––> 2NO3–
Quá trình Khử nitơ: chuyển biến nitrat thành nitrit tiếp đến là nitrous oxit và cuối cùng là nitơ phân tử nhờ vi sinh vật, theo phương trình sau:
NO3– ––> NO2 ––> NO ––> N2O ––> N2
Bể sinh học hiếu khí:
Tại bể sinh học hiếu khí, các vi sinh vật có trong bùn hoạt tính được cung cấp Oxy thông qua quá trình sục khí sẽ có nhiệm vụ xử lý các thành phần ô nhiễm còn lại có trong nước thải bằng cách dùng những chất ô nhiễm hữu cơ này làm thức ăn và thải ra chất thải ít nguy hại hơn chính là bùn sinh khối. Sau đó nước thải sẽ được đưa đến bể lắng sinh học. Giá thể sinh học được đưa vào bể để tăng khả năng dính bám của vi sinh vật.
-
Quá trình phân hủy chất hữu cơ của VSV hiếu khí có thể mô tả bằng sơ đồ:
(CHO)nNS + O2 → CO2 + H2O + NH4 + H2S + tế bào VSV + … + ∆H
- Trong điều kiện hiếu khí NH4 và H2S cũng bị phân hủy nhờ quá trình nitrat hóa, sunfat hóa bởi vi sinh vật tự dưỡng:
NH4 + 2O2 → NO3– + 2H+ + H2O + ∆H
H2S + 2O2 → SO42- + 2H+ + ∆H
- Quá trình phân hủy các chất hữu cơ bằng vi sinh vật trong điều kiện có oxy để cho sản phẩm là CO2, H2O, NO3– và SO42-. Khi xử lý hiếu khí các chất bẩn phức tạp như protein, tinh bột, chất béo… sẽ bị thủy phân bởi các men ngoại bào cho các chất đơn giản là các axit amin, các axit béo, các axit hữu cơ, các đường đơn… Các chất đơn giản này sẽ thấm qua màng tế bào. Chúng bị phân hủy tiếp tục hoặc chuyển hóa thành các vật liệu xây dựng tế bào mới bởi quá trình hô hấp nội bào cho sản phẩm cuối cùng là: CO2 và H2 Cơ chế quá trình xử lý hiếu khí gồm 3 giai đoạn:
+ Oxy hóa các chất hữu cơ:
CXHYOZ + O2→ CO2 + H2O + ∆H
+ Tổng hợp tế bào mới (đồng hóa)
CXHYOZ + O2 → enzyme → tế bào vi khuẩn + CO2 + H2O + C5H7NO2 + ∆H
+ Phân hủy nội bào (dị hóa)
C5H7NO2 + 5 O2 → 5CO2 + 2H2O + NH3 + ∆H
Trong suốt quá trình oxy hóa chất hữu cơ, lượng oxy luôn được duy trì ở mức DO≈2-3 mg/l. Nồng độ bùn hoạt tính trong bể nên được kiểm soát duy trì MLVSS = 2.500 – 3.000mg/l. Từ bể thổi khí nước thải được dẫn qua bể lắng sinh học.
Bể lắng sinh học:
Có nhiệm vụ tách các bông bùn sinh học có trong nước thải. Tại bể lắng có gắn hệ thống giàn cào bùn. Nó sẽ thu gom triệt để bùn về chóp bể và được được hút ra từ ngăn thu bùn.
Bể thu bùn:
Ngăn thu bùn bố trí 02 bơm bùn hoạt động luân phiên hút bùn và tuần hoàn tái tạo nguồn vi sinh cho bể xử lý. Bùn lắng sẽ được tuần hoàn trở lại bể hiếu khí và bể anoxit nhằm duy trì sinh khối. Một phần bùn dư sẽ được đưa đến bể chứa bùn bằng bơm bùn. Tiếp theo, nước thải sẽ được đưa đến bể khử trùng.
Bể khử trùng:
Tại bể khử trùng, hóa chất khử trùng sẽ được châm bằng bơm định lượng vào nước thải. Chúng có tác dụng loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh trước khi thải vào nguồn tiếp nhận.
Bể chứa bùn:
Chứa bùn dư từ bể thu bùn. Bùn định kỳ được hút thải bỏ hoặc dùng làm phân bón cây trồng rất tốt.
Thông số thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư được tính toán dự trên TCVN 7957:2008 – Thoát nước, hệ thống đường ống và công trình, tiêu chuẩn thiết kế.
Bạn đang cần xây dựng cải tạo nâng cấp hệ thống xử lý nước thải khu dân cư. Hãy liên hệ ngay cho Chúng tôi để được tư vấn miễn phí.
Công ty Môi trường Hưng Phương là đơn vị hoạt động nhiều năm trong lĩnh vực xử lý nước thải. Với đội ngũ chuyên gia, kỹ sư có nhiều năm kinh nghiệm, tay nghề cao. Chúng tôi chuyên thiết kế thi công, nâng cấp, vận hành bảo trì cải tạo hệ thống xử lý nước thải khu dân cư với công nghệ tốt nhất, chi phí đầu tư cạnh tranh nhất khu vực.
