Sản xuất công nghiệp thúc đẩy kinh tế phát triển; tuy nhiên, chất thải từ hoạt động sản xuất công nghiệp nếu không được xử lý triệt để sẽ gây ô nhiêm môi trường và suy thoái hệ sinh thái. Vì vậy, đầu tư sản xuất công nghiệp phải đi đôi với đầu tư xây dựng công trình, biện pháp bảo vệ môi trường tương ứng. Ví dụ như xử lý nước thải đạt quy chuẩn quy định trước khi xả nước thải vào môi trường; từ đó môi trường sẽ tạo điều kiện thuận lợi để tiếp tục sản xuất và phát triển bền vững. Trên cơ sở thống kê, tổng hợp các quy trình công nghệ xử lý nước thải đang được áp dụng tại những cơ sở sản xuất công nghiệp trên địa bàn tỉnh Cà Mau, bài viết sau đây sẽ đánh giá và phân tích từng công đoạn xử lý nước thải. Những đánh giá và phân tích sau đây có thể giúp cơ sở sản xuất tối ưu hệ thống xử lý nước thải đang sử dụng hoặc lựa chọn quy trình công nghệ xử lý nước thải dự kiến áp dụng.
Xử lý nước thải là quá trình loại bỏ các hạt mịn (particles), chất lơ lửng (suspended solids), chất hòa tan trong nước thải hoặc chuyển hóa thành chất ít độc và ổn định (Nguyễn Minh Kỳ, 2016). Xử lý nước thải có thể áp dụng độc lập hoặc kết hợp nhiều phương pháp bao gồm vật lý (cơ học), hóa học và sinh học. Phần lớn, những cơ sở sản xuất công nghiệp trên địa bàn tỉnh Cà Mau lắp đặt riêng cho cơ sở một hệ thống xử lý nước thải vì lý do những cơ sở này không nằm trong những khu công nghiệp (KCN) như Hòa Trung, Khánh An hoặc cụm công nghiệp (CCN) như Sông Đốc, Phường 8 thành phố Cà Mau, Khí - Điện – Đạm. Và vì lý do những KCN, CCN nêu trên chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung cho KCN, CCN. Quy trình công nghệ xử lý nước thải đang được áp dụng tại những cơ sở sản xuất công nghiệp trên địa bàn tỉnh rất đa dạng. Quy trình công nghệ xử lý bao gồm các công đoạn xử lý chính như sau: Nước thải ® Bể ðiều hòa ® Xử lý ho´a - ly´ ® Lã´ng - Lọc ® Xủ ly´ sinh học ® Lắng - Lọc ® Khử trùng ® Nguô`n tiê´p nhận.
Nước thải tại cơ sở sản xuất công nghiệp bao gồm nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt. Các loại nước thải này phải được tách riêng với nước mưa và phải được dẫn về hệ thống xử lý nước thải để xử lý đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia trước khi xả thải vào môi trường. Nồng độ các chất ô nhiễm (vô cơ, hữu cơ) trong nước thải khác biệt theo loại hình sản xuất. Nước thải chế biến thủy sản và các sản phẩm từ thủy sản (loại hình sản xuất chính của các cơ sở sản xuất công nghiệp trên địa bàn tỉnh Cà Mau) chủ yếu chứa các chất ô nhiễm hữu cơ với thông số BOD (Biological oxygen demand: Nhu cầu oxy sinh học) từ dưới 500 mg/l đến hơn 10.000 mg/l, COD (Chemical oxygen demand: Nhu cầu oxy hóa học) từ hơn 600 ng/l đến 17.000 mg/l, tổng nitơ có thể lớn hơn 1.300 mg/l và tổng phospho lớn hơn 350 mg/l (Bảng 1).
Bảng 1. Nồng độ các thông số ô nhiễm trong nước thải sản xuất công nghiệp
T | Thông số * | Loại hình sản xuất | ||||
Tôm đông lạnh | Chả cá | Chả cá và bột cá | Bột cá ** | Sản phẩm từ đầu vỏ tôm | ||
1 | pH | 7,4 | 7,4 | 6,8 | 8,4 | 5,9 |
2 | BOD5 (mg/l) | 350,0 | 2.000,0 | 1.850,0 | 500,0 | 10.000,0 |
3 | COD (mg/l) | 653,8 | 3.900,0 | 3.600,0 | 1.693,4 | 16.943,5 |
4 | TSS (mg/l) | 110,0 | 690,0 | 525,0 | 150,0 | 3.030,0 |
5 | Amoni (mg/l) | 17,0 | 172,9 | 304,2 | 527,2 | 890,1 |
6 | Tổng nitơ (mg/l) | 97,4 | 468,4 | 464,4 | 503,6 | 1.392,9 |
7 | Tổng phospho (mg/l) | 23,4 | 36,9 | 33,9 | 0,5 | 361,5 |
8 | Tổng dầu, mỡ ĐTV (mg/l) | 3,8 | 11.2 | 16,8 | 9,6 | 13,4 |
9 | Coliform (MPN/100ml) | 9,3.105 | 2,4.107 | 1,1.106 | < 102 | 4,6.106 |
* Các thông số phân tích được áp dụng theo QCVN 11-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chế biến thủy sản.
** Nước thải thu gom từ hệ thống xử lý mùi của cơ sở chế biến bột cá (nước thải có nhiệt độ lớn hơn 50°C).
Lưu lượng và hàm lượng các chất ô nhiễm trong dòng nước thải thay đổi theo không gian và thời gian. Vì vậy, bể điều hòa với chức năng đồng nhất hay điều hòa (Equalization) lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm là yêu cầu kỹ thuật bắt buộc trong xây dựng hệ thống xử lý nước thải. Các máy khấy và hệ thống phân phối khí của bể điều hòa giúp khấy, đảo, đồng nhất nước thải. Bể điều hòa còn là nơi kiểm soát, điều chỉnh pH của nước thải, tạo điều kiện tối ưu cho các quá trình sinh học, hóa học sau đó. Các lưu ý khi vận hành bể điều hòa là đảm bảo cho các máy khấy và hệ thống phân phối khí hoạt động liên tục trong thời gian vận hành; thường xuyên kiểm tra và vệ sinh hệ thống phân phối khí để tránh bị nghẹt do mảng bám; vệ sinh, hút cặn tại bể điều hòa ít nhất 1 lần/năm.
- Xử lý nuớc thải bằng phuong pháp hóa - lý
Công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp hóa - lý có tốc độ xử lý nhanh nhưng chi phí cao và thường chỉ được áp dụng để xử lý nước thải có nồng độ ô nhiễm cao, khó phân hủy sinh học. Các công đoạn xử lý hóa - lý cơ bản đang được áp dụng tại những cơ sở sản xuất công nghiệp trên địa bàn tỉnh Cà Mau bao gồm: Nước thải ® Oxy hóa bậc cao ® Keo tụ - Tạo bông ® Lắng - lọc ® Nước thải sau xử lý hóa - lý.
1.1. Oxy hóa bậc cao (Advanced Oxidation Process)
Các tác nhân oxy hóa mạnh như H2O2 được bổ sung vào nước thải cùng với các tác nhân khử như Fe2+, O3 với mục đích tạo ra gốc hydroxyl (·OH). Gốc hydroxyl mới tạo ra có khả năng oxy hóa nhiều chất hữu cơ khó phân hủy sinh học thành các chất trung gian dễ phân hủy hơn (Huang và ctv, 2017). Hệ thống xử lý nước thải của một cơ sở chế biến các sản phẩm từ phụ phẩm thủy sản tại KCN Hòa Trung đang sử dụng H2O2 và Fe2+ cho công đoạn xử lý oxy hóa bậc cao. H2O2 oxy hóa Fe2+ thành Fe3+ và đồng thời sinh ra các gốc hydroxyl, đây được gọi là phản ứng Fenton. Khi bổ sung thêm H2O2, Fe3+ bị khử thành Fe2+ để tiếp tục tham gia phản ứng tạo các gốc hydroxyl để oxy hóa chất ô nhiễm trong nước thải (Hình 1). Đối với một hệ thống xử lý nước thải độc lập, theo sau các bể phản ứng Fenton là các bể trung hòa pH, bể tạo bông và bể lắng. Sử dụng các hóa chất tạo ra phản ứng Fenton như nêu ở trên có hiệu quả xử lý cao hơn so với trường hợp chỉ sử dụng H2O2 riêng lẻ. Tuy nhiên việc bổ sung hóa chất sẽ làm tăng chi phí xử lý. Gần đây quá trình Fenton điện hóa đã được phát triển để tạo ra nguồn H2O2 vô tận từ oxy và nước thông qua điện cực âm (Zárate-Guzmán. 2019).
Hình 1. Sơ đồ phản ứng Fenton trong xử lý nước thải
1.2. Keo tụ - Tạo bông (Coagulation Flocculation)
Các hạt mịn, hạt keo (colloids), chất lơ lửng và vi sinh vật thường làm cho nước thải đục, có màu và cản trở quá trình lắng. Để loại bỏ những tác nhân này khỏi nước thải, các biện pháp giúp chúng kết hợp với nhau để tăng kích thước, trọng lượng thường được áp dụng. Khi các tác nhân này kết hợp lại, chúng dễ dàng được loại bỏ khỏi nước thải bằng phương pháp lắng. Tự bản thân các hạt mịn, chất lơ lửng, vi sinh vật và các hạt keo không tự kết hợp lại với nhau do nhiều nguyên nhân, trong đó có các tương tác kỵ nước, tĩnh điện,… Khi bổ sung vào nước thải các hợp chất carbon đa phân tử (như polyme hữu cơ tổng hợp), muối kim loại oxit (như muối nhôm Al2(SO4)3, muối sắt FeCl3, Fe2(SO4)3), chúng giúp phá vỡ sự cân bằng điện tích, gia tăng sự kết hợp giữa các hạt mịn với nhau và với các chất keo để tạo thành các hạt bông. Từ đó làm tăng kích thước và tỉ trọng các hạt mịn lơ lửng trong nước thải. Kết quả là dễ dàng loại bỏ các hạt mịn, chất lơ lửng, vi sinh vật và các hạt keo bằng phương pháp lọc hoặc lắng. Hệ thống xử lý nước thải của phần lớn cơ sở sơ chế, chế biến tôm đông lạnh, cơ sở chế biến bột cá và phụ phẩm thủy sản có áp dụng phương pháp keo tụ - tạo bông để xử lý nước thải. Tại những cơ sở này, muối sắt thường được sử dụng hơn muối nhôm vì giá thành rẻ hơn. Polyme hữu cơ tổng hợp có giá thành cao nên rất ít được sử dụng.
1.3. Lã´ng Lọc (Clarifiers, Sedimentation - Filtration)
Các bể lắng hoạt động dựa trên nguyên tắc chung là dựa vào trọng lực để tách pha rắn và pha lỏng. Tùy theo chuyển động dòng chảy có thể thiết kế bể lắng ngang, đứng, ly tâm – nước chuyển động từ trong ra ngoài và từ dưới lên. Phương pháp lắng đứng thường được áp dụng khi lưu lượng nhỏ hơn 15.000 m3/ngày đêm. Lắng ngang được áp dụng khi lưu lượng xử lý từ 15.000 m3/ngày đêm đến 20.000 m3/ngày đêm. Lắng ly tâm được áp dụng khi lưu lượng lớn hơn 20.000 m3/ngày đêm. Đa sô´ ca´c hệ thô´ng xủ ly´ nuo´c thải của ca´c co sỏ sản xuâ´t trên ðịa ba`n tỉnh Ca` Mau sủ dụng bể lã´ng ngang.
Ca´c bể lọc có chức năng tách các hạt rắn, kích thước lớn ra khỏi pha lỏng bằng cách cho chất lỏng có chứa hạt chất rắn chảy qua lớp vật liệu lọc (cát, sạn sỏi, than hoạt tính, màng lọc,…). Các hạt rắn được giữ lại trên bề mặt lớp vật ngăn, trong khi chất lỏng sẽ thấm qua vật liệu lọc. Nguyên lý hoạt động của bể lọc là ngăn giữ cơ học và hấp phụ bề mặt. Hệ thống xử lý nước thải của cơ sở sản xuất phân bón trên địa bàn tỉnh sử dụng vật liệu lọc là carbon hoạt tính – có khả năng lọc và hấp thụ các chất ô nhiễm do carbon hoạt tính có các gốc tự do để liên kết. Trong khi đó, hệ thống xử lý nước thải tại các cơ sở sơ chế, chế biến tôm đông lạnh chỉ sử dụng vật liệu lọc là sạn sỏi và cát, chỉ có chức năng ngăn giữ cơ học.
1.4. Tuyển nổi (Flotation)
Hàm luợng dầu mỡ lớn hon 0,2 mg/l làm cho nuớc có mùi. Ðồng thời, ðâ`u mỡ trong nuo´c thải la`m giảm hàm luợng oxy hoà tan trong nuớc gây ảnh huởng xấu cho các loài thủy sinh vật. Phuong pháp tuyển nổi ðuọc a´p dụng cho mục ði´ch chi´nh ðể loại bỏ dâ`u - mo~ ra khỏi nuo´c thải. Tuyển nổi là quá trình tách các hạt dầu - mỡ lơ lửng ra khỏi chất lỏng bằng cách đưa dòng khí phân tán ở dạng bọt rất nhỏ vào chất lỏng. Bọt khí có thể tạo ra bằng cách sục khí hoặc bằng các phản ứng hoá học hay sinh học. Các chất tuyển nổi hoặc tác nhân tuyển nổi thường được bổ sung vào nước thải để thu hút và kéo các chất kết dính vào bọt khí (bao gồm các hạt dầu – mỡ) và cùng nổi lên bề mặt (Kiuru và Vahala, 2000). Sau đó hỗn hợp bọt chất bẩn và chất tuyển nổi được tách khỏi chất lỏng dễ dàng thông qua các thanh gạt. Hệ thống xử lý nước thải của những cơ sở sản xuất bột cá và sản phẩm từ phụ phẩm thủy sản, cơ sở sản xuất phân bón đều có lắp đặt bể tuyển nổi để tách dầu – mỡ động vật, thực vật và dầu – mỡ vô cơ ra khỏi nước thải.
- Xử lý nuớc thải bằng phuong pháp sinh học
Phần lớn co sở sản xuất công nghiệp trên ðịa bàn tỉnh Cà Mau áp dụng ca´c biện pha´p sinh học ðể xử nuo´c thải. Một số co sở có xủ ly´ nuớc thải so bộ bằng các phuong pháp ho´a ly´ truớc khi xử lý bằng phuong pháp sinh học. Ca´c biện pha´p sinh học có tốc ðộ xử lý chậm nhung chi phí thấp hon so với các phuong pháp hóa học. Quy trình xử lý sinh học bao gồm các công ðoạn xử lý co bản sau: Nuo´c thải → Xử lý kỵ khí → Xử lý thiếu khí (nếu có) → Xử lý hiếu khí → Lắng lọc → Khử trùng → Nguồn tiếp nhận.
2.1. Xử lý kỵ khí (Anaerobic Treatment)
Xử lý kỵ khí (hay yếm khí) là quá trình phân hủy chất ô nhiễm ở ðiều kiện không có oxy (qua´ tri`nh lên men) của vi sinh vật có trong trong bùn kỵ khí (Anaerobic sludge). Ðầu tiên, các hợp chất hữu co co´ khô´i luọng phân tủ lo´n trong nuớc thải (nhu glucid, lipid, protein) ðuợc thủy phân và acid hóa thành các chất ðon giản, dễ phân hủy nhu các acid dễ bay hoi. Sau ðó quá trình methane hóa giúp chuyển hóa các chất ðon giản này ðể tạo ra các sản phẩm cuối cùng là CH4, CO2, NH3 (Evren và ctv, 2011). Trong ðiê`u kiện kỵ khi´, ðồng thời với hoạt ðộng hấp thu chất dinh duỡng, ca´c vi khuẩn chuyển ho´a phospho phân cã´t các chuỗi polyphosphat tha`nh ca´c gốc phosphat (Xu và ctv 2018), tạo tiê`n ðê` loại bỏ phospho ra khỏi nuo´c thải ỏ ca´c công ðoạn xủ ly´ tiê´p theo (Hình 2). Quá trình xử lý kỵ khí làm giảm hàm luợng các chất ô nhiễm trong nuớc thải và tãng sinh khối vi sinh vật. Công nghệ xử lý này phù hợp ðể xử lý nuớc thải có nồng ðộ châ´t hu~u co cao nhu nuớc thải sinh hoạt, sản xuất thực phẩm, sản xuất giấy và các nhành công nghiệp khác. Tuy nhiên nuớc thải sau xử lý kỵ khí thuờng chua ðạt yêu cầu theo quy chuẩn quốc gia về nuớc thải. Vì vậy, xử lý kỵ khí thuờng ðuợc kết hợp với xử lý hiếu khí và ðuợc thiết kế ngay truớc công ðoạn xử lý hiếu khí.
Hình 2. Sự chuyển hóa phosphat của vi sinh vật trong ðiều kiện kỵ khí và hiếu khí
Hình 3. Sơ đồ thiết bị lọc nguợc qua tầng bùn kỵ khí và lọc kỵ khí
Hệ thống xử lý nuớc thải của hầu hết các co sở sản xuất công nghiệp trên ðịa bàn tỉnh ðều có sử dụng bể kỵ khí ðể xử lý nuớc thải. Một số co sở chế biến tôm ðông lạnh, chế biến chả cá có sử dụng bể lọc kỵ khí với thiết kế lọc nguợc qua tầng bùn kỵ khí (UASB: Upflow Anaerobic Sludge Blanket) và lọc kỵ khí (AF: Anaerobic Filter) (Hình 3). Nhiều co sở khác lại thiết kế kết hợp giữa vi sinh vật dạng lo lửng (suspended) và giá thể mang vi sinh vật (Hydrid Reactor) .
2.2. Xử lý hiê´u khí (Aerobic Treatment)
Trong quá trình xử lý hiếu khí, vi sinh vật hiếu khí phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải để lấy năng lượng và tạo ra các tiền chất cấu tạo nên tế bào mới. Quá trình xử lý hiếu khí giúp làm giảm lượng lớn chất hữu cơ trong nước thải và làm tăng lượng lớn sinh khối vi sinh vật. Quá trình này giúp xử lý triệt để BOD và tạo ra sinh khối vi sinh vật nhiều hơn so với quá trình xử lý kỵ khí. Đồng thời, dưới sự hiện diện của oxy, quá trình nitrat hóa xảy ra: NH3 và NO2 được chuyển hóa thành NO3 nhờ sự hoạt động của các nhóm vi khuẩn chuyển hóa nitơ (Trivedi, 2009); từ đó góp phần loại bỏ các hợp chất chứa nitơ ra khỏi nước thải. Trong điều kiện hiếu khí, vi sinh vật sử dụng năng lượng từ các chất ô nhiễm để hấp thụ các gốc phosphat trong nước thải và tổng hợp chúng thành các chuỗi polyphosphat cho tế bào mới (Hình 1). Quá trình này giúp loại bỏ các chất chứa phospho ra khỏi nước thải (Xu và ctv 2018). Qua khảo sát, tất cả các cơ sở sản xuất công nghiệp trên địa bàn tỉnh đều áp dụng phương pháp xử lý hiếu khí, trong đó một số cơ sở thiết kế vận hành theo mẻ (batch sequence reactor) trong khi các cơ sở khác lựa chọn phương pháp vận hành liên tục (continuous flow reactor).
2.3. Xử lý thiê´u khí (Anoxic Treatment)
Quá trình xử lý thiếu khí được áp dụng chủ yếu để xử lý nitơ, phospho trong nước thải (Mulkerrins, 2000). Quá trình xử lý thiếu khí được thiết kế ngay sau công đoạn xử lý kỵ khí trong quy trình công nghệ anaerobic-anoxic-oxic (AAO hay A2O) (Hình 4). Trong điều kiện thiếu oxy hoà tan (ít hơn 0,3 mg/l), sự khử nitrat sẽ xảy ra như sau: NO3- → NO2- → NO → N2O → khí N2. Ngoài các hệ vi khuẩn hấp thụ gốc phosphat tại công đoạn xử lý hiếu khí như nêu ở trên, trong bùn hoạt tính của hệ thống xử lý nước thải còn có các hệ vi khuẩn có khả năng loại bỏ phospho đồng thời khử nitrat (Denitrifying phosphorus-removing bacteria) trong điều kiện thiếu khí (Mulkerrins, 2000). Trên địa bàn tỉnh, một số cơ sở chế biến thủy sản và bột cá có áp dụng công nghệ AAO để xử lý nước thải. Đặc biệt, cơ sở chế biến các sản phẩm từ phụ phẩm thủy sản tại KCN Hòa Trung đã áp dụng công nghệ AAO nhiều bậc để xử lý nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm rất cao như đã trình bày tại Bảng 1.
Hình 4. Sơ đồ quy trình công nghệ anaerobi-anoxic-oxic
2.4. Khử trùng (Disinfection)
Sau khi qua bể lắng, bể lọc, phần lớn vi khuẩn trong nước đã bị giữ lại. Tuy nhiên, để đảm bảo hoàn toàn vệ sinh, phương pháp khử trùng nước phải được áp dụng. Phương pháp khử trùng nước thường sử dụng nhất là Clo hoá. Có nghĩa là sử dụng Clo hoặc hợp chất của Clo như clorua vôi (CaOCl2), zaven (NaOCl) để diệt khuẩn trong nước. Ngoài ra, còn có nhiều phương pháp khác như tia tử ngoại (tia UV), ozon (O3) cho hiệu quả khử trùng cao, an toàn, không để lại tác nhân phụ hay gây độc. Các cơ sở trên địa bàn tỉnh chủ yếu sử dụng clorine để khử trùng nước thải sau xử lý. UV và ozone có chi phí cao nên ít được các cơ sở sản xuất công nghiệp sử dụng.
- Ðánh giá hiệu quả xử lý và luu ý khi vận hành
Qua khảo sát, phân tích một số mẫu nước thải sau xử lý của những hệ thống xử lý nước thải trên địa bàn tỉnh, hầu hết các thông số ô nhiễm đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với nước thải; ngoại trừ một số mẫu có thông số tổng phospho vượt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với nước thải. Các mẫu nước thải có thông số tổng phospho vượt quy chuẩn chủ yếu từ hệ thống xử lý nước thải không áp dụng công đoạn xử lý thiếu khí hoặc điều kiện vận hành không ổn định. Thiếu công đoạn xử lý thiếu khí và điều kiện vận hành không ổn định có thể là nguyên nhân dẫn đến kém hiệu quả trong việc loại bỏ phospho ra khỏi nước thải. Xử lý thiếu ký góp phần quan trọng trong việc hấp thụ đồng thời phospho và khử nitrat như trình bày ở mục 2.3. Khi điều kiện vận hành không ổn định, các vi khuẩn hấp thụ phospho có thể được phóng thích lượng lớn các gốc phospho mà chúng đã hấp thu trước đó ngược lại vào trong nước thải (Mulkerrins và ctv, 2000).
Để đảm bảo hiệu quả loại bỏ đồng thời các chất dinh dưỡng, chất ô nhiễm chứa nitơ và phospho, tại công đoạn xử lý kỵ khí, cần phải duy trì tỉ lệ COD:N:P trong nước thải khoảng 1000:7:1. Trong khi đó, tại công đoạn xử lý hiếu khí, tỉ lệ BOD:N:P trong nước thải là khoảng 100:5:1 (Jiang, 2012). Và để đảm bảo điều kiện dinh dưỡng cho vi sinh vật, tại công đoạn xử lý kỵ khí, cần phải duy trì tỉ lệ COD:VSS (Volatile suspended solids: Chất rắn lơ lửng bay hơi) là 0,5 và tỉ lệ BOD:MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids: Chất rắn lơ lửng trộn lẫn chất lỏng) tại công đoạn xử lý hiếu khí là 0,02-0,4 (Shammas và Wang, 2009). Khi nguồn nước thải không đảm bảo các tỉ lệ trên, nước thải phải được bổ sung dinh dưỡng hoặc thay đổi điều kiện vận hành để đáp ứng các điều kiện tối ưu và ổn định của vi sinh vật trong bùn hoạt tính.
Ngoài các tỉ lệ nêu trên, kỹ thuật viên vận hành hệ thống xử lý nước thải phải lưu ý các thông số về lắp đặt và vận hành của hệ thống xử lý nước thải. Các thông số bao gồm:
- Thời gian lưu nước thải (HRT: Hydraulic Retention Time) được tính bằng tỉ số giữa thể tích hữu dụng của hệ thống xử lý và công suất xử lý. Thời gian lưu nước đối với nước thải sinh hoạt từ 6 - 8 giờ. Đối với nước thải chế biến thủy sản, thời gian lưu nước từ 12 giờ đến 24 giờ hoặc lâu hơn, tùy thuộc vào nồng độ chất ô nhiễm.
- Thời gian lưu bùn (SRT: Solids Retention Time) là số ngày bùn hoạt tính lưu hành trong hệ thống xử lý. Thời gian lưu bùn trung bình từ 10 đến 25 ngày. Kỹ thuật viên cần lưu ý cài đặt chế độ thải bỏ bùn thải để đảm bảo khối lượng bùn thải trong bể xử lý hiếu khí ở mức 3 – 5 g/l. Bùn thải nên được cài đặt ở chế độ thải bỏ hàng ngày để hạn chế sự giao động lớn về khối lượng bùn hoạt tính trong bể xử lý hiếu khí.
- Tỉ lệ dinh dưỡng và sinh khối vi sinh vật (F/M: Food/Microorganism) thể hệ tình trạng dinh dưỡng (trạng thái đói) của vi sinh vật. Khi nước thải phát sinh ít hệ thống cần thải bỏ bùn hoặc bổ sung dinh dưỡng để bảo tỉ lệ giữa dinh dưỡng và sinh khối vi sinh vật trong bùn hoạt tính. Khi lượng nước thải tăng lên thì hạn chế lượng bùn thải được thải bỏ nhưng vẫn đảm bảo được khối lượng bùn hoạt tính trong bể xử lý hiếu khí khoảng 3 – 5 g/l. Khi tỉ lệ F/M quá thấp hoặc quá cao, vi sinh vật thiếu chất dinh dưỡng hoặc thừa dinh dưỡng sẽ làm giảm hiệu quả xử lý và ảnh hưởng đến chỉ số thể tích sinh khối vi sinh vật.
- Chỉ số thể tích sinh khối (SVI: Sludge Volume Index) là tỉ số giữa thể tích sinh khối lắng và hàm lượng sinh khối. Khi hạt bùn có kích thước lớn, tốc độ lắng cao và giá trị SVI sẽ thấp. Điều này có lợi cho quá trình lắng của hệ thống xử lý nước thải.
Những đánh giá, phân tích và lưu ý được trình bày ở trên chỉ là một số ít nội dung cơ bản về quy trình công nghệ và vận hành hệ thống xử lý nước thải. Hy vọng bài viết có thể giúp các cơ sở sản xuất công nghiệp tham khảo lựa chọn áp dụng hoặc tối ưu quy trình xử lý nước thải đang được áp dụng tại cơ sở. Qua các lưu ý nêu trên, có thể thấy việc vận hành hệ thống xử lý nước thải thường xuyên và đúng kỹ thuật là điều kiện tiên quyết để đảm bảo hiệu quả xử lý của hệ thống xử lý nước thải. Việc xử lý nước thải sản xuất đạt quy chuẩn quy định trước khi thải ra môi trường là bắt buộc đối với cơ sở sản xuất để bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.
Ts. Hồng Phúc Ngươn - Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Cà Mau.