Nước thải là gì – Phân loại, quy trình xử lý nước thải

Nước thải là gì? Phân loại nước thải phổ biến? Cách xử lý nước thải hiệu quả nhất hiện nay? Chắc chắn đây sẽ là những câu hỏi nhận được sự quan tâm của hầu hết người dân, các doanh nghiệp, công ty… Bởi vấn đề nước thải luôn là tiêu điểm nhức nhối ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người cũng như môi trường và sự phát triển kinh tế xã hội. Để hiểu rõ hơn, bài viết dưới đây chúng tôi sẽ giới thiệu chi tiết về nước thải, cùng theo dõi nhé!

Nước thải là gì?

Nước thải tiếng Anh là Wastewater là nguồn nước đã qua sử dụng có chứa các hợp chất hữu cơ, vô cơ, vi khuẩn… độc hại gây nguy hiểm cho con người, môi trường được thải ra cống, rãnh. Nguồn nước này có nguồn gốc từ sinh hoạt hàng ngày: nấu ăn, rửa bát, giặt giũ, vệ sinh… Hoặc từ nước mưa, các hoạt động sản xuất, kinh doanh tại các khu công nghiệp, nhà hàng, quán ăn, trung tâm thương mại, bệnh viện…

Nước thải là gì?

Hiểu đơn giản nhất, nước thải chính là nước đã qua sử dụng dưới mọi hình thức, không còn giá trị và được thải ra môi trường bên ngoài thông qua dòng chảy nước mặt, cống thoát nước… Nước thải sẽ có những đặc tính khác nhau phụ thuộc vào nguồn gốc.

Phân loại nước thải

Như đã giới thiệu ở trên, nước thải có nguồn gốc đa dạng, trong cuộc sống hàng ngày chúng ta cũng thải ra môi trường một lượng nước thải khá lớn. Do đó dựa vào nguồn gốc có thể phân loại nước thải thành các loại như sau:

• Nguồn nước thải gia đình

Nguồn nước thải có màu đen được sản sinh do bài tiết của con người như nước tiểu, phân, giấy vệ sinh… Nguồn nước thải có màu xám từ các hoạt động tắm rửa, giặt giũ quần áo, rửa xe, lau nhà… Ngoài ra còn có các chất lỏng tồn dư trong nước như đồ uống, dầu, sơn, chất tẩy rửa…

• Nguồn nước thải công nghiệp

Nước thải có nguồn gốc từ các nhà máy sản xuất do lượng nước mưa chảy vào và bị ô nhiễm bởi các chất còn tồn đọng bên trong đường ống thoát nước. Từ đó hình thành nên nước thải ô nhiễm. Hoặc nguồn nước thải từ nước làm mát được sử dụng trong diệt khuẩn, nhiệt hóa… Nước thải từ quá trình rửa, chế biến nguyên liệu công nghiệp.

Các loại nước thải

Bên cạnh đó, nước thải cũng được sản sinh từ quá trình sản xuất dầu, khí tự nhiên, từ các nhà máy giấy, nhà máy dầu nhờn. Chất thải độc hại từ sản xuất thuốc trừ sâu, mạ kim loại. Hoặc chất thải hữu cơ không phân hủy từ các nhà máy sản xuất dược phẩm, chế biến thực phẩm…Ngoài ra, trong nước thải công nghiệp được chia thành 2 loại là nước thải sản xuất bẩn và nước thải sản xuất không bẩn. 

• Nguồn nước thải y tế

Nước thải có nguồn gốc từ bệnh viện, các cơ sở y tế nhưng thành phần sẽ phức tạp hơn nước thải công nghiệp, nước thải gia đình. Cụ thể: nước thải từ chất dịch của bệnh nhân; từ các sản phẩm thuốc có chứa chất hữu cơ phân hủy, không phân hủy; từ hóa chất tẩy rửa, tồn dư thuốc điều trị. Ngoài ra, nước thải còn được sinh ra từ sinh hoạt của bác sĩ, bệnh nhân, từ các hoạt động nghiên cứu, nuôi cấy…

• Nguồn nước thải đô thị

Nước thải có nguồn gốc từ dòng chảy do mưa rửa trôi từ đường bộ, đường ray, mái nhà, vỉa hè… Và có chứa các tác nhân gây ô nhiễm như dầu, phân động vật, rác, xăng, kim loại , xà phòng, thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu…Tóm lại đây chính là nước thải hỗn hợp của các loại chất thải.

• Nguồn nước thải nông nghiệp

Nước thải được phát sinh từ các hoạt động sản xuất phục vụ nông nghiệp như các loại thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu, phân bón lâu dần tích tụ, ngấm dần vào đất và mạch nước ngầm của thành phố. Hậu quả dẫn đến ô nhiễm nguồn nước, đất.

• Nguồn nước thải tự nhiên

Là nguồn nước thải được sinh ra từ tự nhiên như nước mưa, nước tại các ao hồ, sông, suối.. Tuy nhiên khi đi qua các chất thải hữu cơ, vô cơ…chúng sẽ trở thành nước thải.

Thành phần của nước thải

Nước thải có chứa đến 95% là nước còn lại 5% là chất thải gồm rác, cặn bẩn, hợp chất vô cơ, hữu cơ…Cụ thể theo phân tích nước thải gồm các thành phần chính như sau:

Các thành phần có trong nước thải

• BOD

BOD có tên đầy đủ là Biochemical Oxygen Demand dịch nghĩa nhu cầu oxy sinh hóa là thước đo lượng oxy để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ. Nếu BOD được thải ra môi trường mà chưa qua xử lý sẽ hút lượng oxy của vi sinh vật, đặc biệt xả ra ao hồ sẽ làm hệ sinh thái dưới nước bị cướp oxy, sinh trưởng yếu thậm chí là chết.

• TSD

TSD có tên đầy đủ là Total Bisolved Solids dịch nghĩa là tổng chất rắn hòa tan là tổng lượng ion tích điện gồm khoáng chất, kim loại, muối Cation, anion… hòa tan trong nước. TSD ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nguồn nước 

• TSS

TSS có tên đầy đủ là Total Suspended Solids dịch nghĩa là chất rắn lơ lửng. Trong nước thải thành phần này sẽ có kích thước cụ thể và ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường nước mặt. Từ đó làm cho môi trường nước bị ô nhiễm kèm theo các loại vi khuẩn, virus gây bệnh…

• Mầm bệnh

Trong nước thải có chứa rất nhiều mầm bệnh khác nhau vì theo các nghiên cứu nước thải chưa qua xử lý sẽ gây nguy hiểm nghiêm trọng đến sức khỏe con người cũng như môi trường, không khí.

• Chất dinh dưỡng

Ngoài các chất độc hại, nước thải cũng chứa một phần nhỏ các chất dinh dưỡng có lợi. Tuy nhiên chỉ chiếm một phần rất nhỏ và chúng lại là tác nhân làm cho tảo độc nở hoa, làm cho cá chết vì chứa nhiều Nito…

Tác hại của nước thải

Không phải tự nhiên nước thải trở thành tiêu điểm quan tâm của tất cả mọi người, mà bởi vì chúng là nguồn nguy hiểm có hại ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người, kinh tế, xã hội. Cụ thể dưới đây là một số tác hại của nước thải:

• Ảnh hưởng xấu đến nguồn nước bởi những thành phần có trong nước thải có thể hòa lẫn. Lâu dần ngấm vào mạch nước ngầm của nguồn nước sạch dẫn đến nguy hiểm khó lường cho sức khỏe con người và các sinh vật khác.
• Gây ảnh hưởng xấu đến vi sinh vật sống trong nước cũng như môi trường sống, nguồn không khí của người dân sống xung quanh.
• Làm thay đổi các thành phần có trong môi trường đất, gây hại cho cây trồng, kìm hãm sự sinh trưởng phát triển.
• Tạo môi trường cho các vi khuẩn, virus phát triển, hệ quả tạo nên các mầm bệnh lây lan ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
• Ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe: con người dễ bị các loại bệnh về da, hô hấp, tiêu hóa, ung thư… cơ thể dễ dàng bị biến đổi gen hoặc nhiễm độc.

Các phương pháp xử lý nước thải

Hiện nay, nhằm đáp ứng nhu cầu về vấn đề nước thải ngày càng có rất nhiều phương pháp xử lý nước thải được nghiên cứu, thực thi. Mục đích tạo ra nguồn nước thải sạch, an toàn với môi trường, sức khỏe con người và có thể tái sử dụng. Dưới đây là một số cách xử lý nước thải phổ biến, thông dụng chúng tôi đã tổng hợp:

Các phương pháp xử lý nước thải

Phương pháp vật lý

Thông thường, phương pháp này sẽ được áp dụng với nước thải có nguồn gốc từ các hoạt động, dịch vụ liên quan đến công nghiệp hoặc nước thải từ sinh hoạt hàng ngày. Chúng có chứa nhiều chất tan và không tan ở dạng lơ lửng dưới dạng rắn, lỏng hoặc dịch huyền phù. 

Khi sử dụng cách xử lý nước thải này các hạt lơ lửng và rác thải, cặn bẩn sẽ được tách ra khỏi nước bằng quá trình cơ học. Cụ thể:

• Dùng tấm lưới lọc hoặc song chắn rác: Nước thải được đi qua các tấm lưới, song chắn rác để loại bỏ các rác thải có kích cỡ lớn như: lá cây, nilon, chai nhựa… Sản phẩm công nghiệp mà bạn có thể tham khảo – Rọ Bơm – Y Lọc. Nhờ đó những khâu xử lý về sau sẽ được diễn ra trôi chảy hơn, tránh tình trạng tắc nghẽn, hư hỏng. Thường song chắn rác hoặc tấm lọc rác sẽ được chế tạo bằng kim loại với hình dạng khác nhau và được đặt cố định hoặc di động.

• Dùng phương pháp lắng cát: Tiếp theo khi các rác thải có kích cỡ lớn được loại bỏ nước thải sẽ được đi qua bể lắng cát để tách các tạp chất vô cơ không tan. Bể lắng nước thải có thể lắp đặt nằm ngang hoặc thẳng đứng và được thổi khí để tăng hiệu quả lắng cát.
• Dùng phương pháp tuyển nổi: để tách hoàn toàn các các tạp chất có kích cỡ nhỏ và có thể lắng chậm trong thời gian ngắn. Chúng thường tồn tại dưới dạng rắn, lỏng hoặc không tan.

Phương pháp hóa lý

• Phương pháp trung hòa

Với cách xử lý hóa lý đầu tiên phải nói đến phương pháp trung hòa vì trong nước thải có chứa acid vô cơ hoặc kiềm. Để đưa vào xử lý cần trung hòa độ pH về mức 6.5 – 8.5. Trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng cách trộn lần nước thải acid với kiềm; bổ sung hóa học; lọc acid qua vật liệu trung hòa, hấp thụ khí acid bằng kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng nước acid.

• Phương pháp keo tụ tạo bông

Phương pháp này áp dụng với nước thải có thành phần hạt tồn tại dưới dạng keo mịn có kích cỡ từ 0.1-10 micromet. Với đặc điểm không nổi, không lắng và rất khó để tách loại. Ngoài ra trạng thái lơ lửng của các loại hạt này cũng được bền hóa nhờ lực đẩy tĩnh điện.

Chính vì thế, để phá vỡ độ bền của các hạt keo cần dùng phương pháp keo tụ tạo bông. Cụ thể là các hạt keo sẽ bị trung hòa điện tích bề mặt và được liên kết với các hạt keo khác để tạo thành bông cặn có kích cỡ lớn hơn. Đồng thời chúng sẽ có trọng lượng nặng hơn nên sẽ lắng xuống.

Phương pháp sinh học

Đây là phương pháp xử lý nước thải được sử dụng phổ biến thông dụng nhất vì ưu điểm đơn giản, dễ thực hiện, chi phí thấp. Tuy nhiên, chỉ được áp dụng với các chất hữu cơ hòa tan và chất vô cơ có trong nước thải: H2X, Nito, Amomonia…Với cơ chế được hiểu đơn giản là các vi sinh vật sẽ sử dụng các chất hữu cơ, khoáng chất để làm thức ăn và thực hiện quá trình phân hủy chất hữu cơ gây ô nhiễm. 

Hiện nay, phương pháp xử lý nước thải sinh học sẽ sử dụng 2 loại vi sinh vật chính là nhóm vi sinh vật kỵ khí hoạt động trong điều kiện không có oxy và nhóm vi sinh vật hiếu khí để hoạt động tốt cần cung cấp nguồn oxy liên tục.

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa. Trong quá trình thực hiện các chất hữu cơ hòa tan, cả chất keo và chất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo 3 giai đoạn như sau:

– Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng đến bề mặt tế bào vi sinh vật.

– Khuếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng độ bên trong và bên ngoài tế bào.

– Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp tế bào mới.

Tốc độ quá trình oxy hóa sinh hóa phụ thuộc vào nồng độ chất hữu cơ, hàm lượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ thống xử lý nước thải. Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hoá là chế độ thủy động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, pH, dinh dưỡng và các yếu tố vi lượng.

Tiêu chí đánh giá chất lượng nước thải

Nước thải các loại sẽ được đánh giá về chất lượng dựa trên 11 tiêu chí chính dưới đây:

Tiêu chí đánh giá chất lượng nước thải

• Chỉ số pH

Đây là chỉ số đánh giá mức độ ô nhiễm của nguồn nước thải, nếu chỉ số pH nhỏ hơn 7 thì nước thải sẽ có tính axit. Nếu chỉ số pH lớn hơn 7 nước thải sẽ có tính kiềm. Nói chung nồng độ cao hay thấp đều ảnh hưởng đến môi trường sống của hệ sinh thái dưới nước.

• Chất rắn lơ lửng

Nếu hàm lượng chất rắn lơ lửng cao khả năng truyền ánh sáng sẽ bị giảm kéo theo các loài sinh vật dưới nước khó quang hợp dẫn đến thiếu oxy. Ngoài ra điều này cũng ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng, phát triển, nếu hàm lượng thấp quá các sinh vật thủy sinh sẽ phát triển kém, thậm chí là chết.

• Oxy hòa tan trong nước – DO

DO được sinh ra từ các phản ứng hóa học từ các quá trình sản xuất hoặc từ không khí. Do có chức năng giúp sinh vật trong nước sinh trưởng và phát triển tốt. Nếu nồng độ DO quá thấp sẽ làm cho các sinh vật bị chết do ngạt.

• Nhu cầu oxy hóa học – COD

COD chính là nguồn oxy được tạo ra từ quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước, sản phẩm tạo ra là khí Cacbonic và nước. Nếu nồng độ COD càng cao thì nguy cơ ô nhiễm nước càng cao.

• Nhu cầu oxy sinh hóa – BOD

BOD là tiêu chí thê rhieenj chất lượng của chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, BOD càng lớn mức độ ô nhiễm càng cao. Vì các vi sinh vật sẽ cần một lượng lớn oxy để oxy hóa sinh học các chất hữu cơ trong điều kiện thiếu ánh sáng.

• Amoniac

Đây là chất nhiễm độc ảnh hưởng trực tiếp đến các vi sinh vật dưới nước, bình thường nước ô nhiễm sẽ có nồng độ Amoniac từ 10-100mg/l, còn nước không ô nhiễm nồng độ amoniac sẽ thấp hơn, chỉ khoảng 0.05mg/l.

• Nitrat

Môi trường nước thải có nitrat chính là môi trường cho rong, tảo phát triển, với môi trường có ô nhiễm nặng nồng độ nitrat rất cao, còn những nơi không ô nhiễm sẽ có nồng độ nitrat dưới 5mg/l.

• Photphat

Photphat được tạo ra từ nguồn nước thải công nghiệp, nông nghiệp từ phân bón, thuốc trừ sâu… Nơi có nồng độ photphat từ 0.01mg/l sẽ là nơi không ô nhiễm, nơi có nồng độ photphat cao hơn sẽ có tình trạng ô nhiễm nặng hơn tùy thuộc cấp độ của nồng độ.

• Clorua

Clorua chính là hóa chất làm ăn mòn kim loại, kìm hãm sự phát triển của ngành nông nghiệp. Clorua có nguồn gốc chủ yếu từ nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt.

• Coliform

Vi khuẩn nhóm Clorua khi xâm nhập vào môi trường sẽ là mầm bệnh lây nhiễm cho các sinh vật sống. Vi khuẩn Clorua được thải ra môi trường từ đường tiêu hóa của các động vật máu nóng.

• Kim loại nặng

Kim loại nặng trong nước thải sẽ được sinh ra từ quá trình khai khoáng, xây dựng, các hoạt động sản xuất công nghiệp. Nếu có nồng độ cao sẽ có hại còn có nồng độ thấp thì có lợi.

Kết luận

Trên đây là câu trả lời chi tiết mà chúng tôi đã tổng hợp để trả lời cho câu hỏi nước thải là gì? Nhìn chung nguồn nước thải luôn được thải ra bên ngoài số lượng ngày càng lớn. Do đó nếu không thực hiện quá trình xử lý nước thải nghiêm ngặt, đúng quy trình sẽ gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người cũng như môi trường sống và kinh tế xã hội.