Thứ tư, 29/09/2021 05:43 (GMT+7)

Công nghệ xử lý nước thải phổ biến hiện nay

PGS.TS Nguyễn Đức Khiển -  Thứ năm, 18/02/2021 09:38 (GMT+7)

Ban biên tập Môi trường và Đô thị Việt Nam trân trọng giới thiệu 4 công nghệ xử lý nước thải phổ biến hiện nay.

Trên thế giới, trong lĩnh vực môi trường các nhà khoa học đã nghiên cứu để tìm ra nhiều công nghệ xử lý nước thải tiên tiến, áp dụng vào việc xử lý nước thải sinh hoạt, công nghiệp từ những năm 1930 cho tới nay. Trong quá trình cải tiến và áp dụng rất nhiều công nghệ xử lý tiên tiến như vậy thì công nghệ xử lý nước thải nào phù hợp với Việt Nam và tiên tiến nhất hiện nay. Ban biên tập Môi trường và Đô thị Việt Nam trân trọng giới thiệu 4 công nghệ xử lý nước thải phổ biến hiện nay.
 
1. Công nghệ keo tụ bông

Các hạt cặn không tan hoặc hòa tan trong nước thải thường đa dạng về chủng loại và kích thước, có thể bao gồm các hạt cát, sét, mùn, vi sinh vật, sản phẩm hữu cơ phân hủy, v.v… Kích thước hạt có thể dao động từ vài micromet đến vài mm. Bằng các phương pháp xử lý cơ học (lý học) chỉ có thể loại bỏ các hạt có kích thước lớn hơn 1mm.
 
Với những hạt có kích thước nhỏ hơn 1mm, nếu dùng quá trình lắng tĩnh thì phải tốn thời gian rất dài và khó đạt hiệu quả xử lý cao, do đó cần phải áp dụng biện pháp xử lý hóa lý.
 

Hệ thống keo tụ tạo bông kết hợp lắng Lamella

Mục đích quá trình keo tụ tạo bông để tách các hạt cặn có kích thước 0.001 (m < ( < 1 (m, không thể tách loại bằng các quá trình lý học thông thường như: lắng, lọc hoặc tuyển nổi. Cơ chế của quá trình keo tụ tạo bông gồm:
 
* Quá trình nén lớp điện tích kép, giảm thế điện động zeta nhờ ion trái dấu: khi bổ sung các ion trái dấu vào nước thải với nồng độ cao, các ion sẽ chuyển dịch đến lớp khuếch tán vào lớp điện tích kép và tăng điện tích trong lớp điện tích kép, giảm thế điện động zeta và giảm lực tĩnh điện.
 
* Quá trình keo tụ do hấp phụ ion trái dấu trên bề mặt, trung hòa điện tích tạo ra điểm đẳng điện zeta bằng 0. Trong trường hợp này, quá trình hấp phụ chiếm ưu thế.
 
* Cơ chế hấp phụ - tạo cầu nối: các polymer vô cơ hoặc hữu cơ có thể ion hóa, nhờ cấu trúc mạch dài chúng tạo ra cầu nối giữa các hạt keo qua các bước sau:
 
- Phân tán polymer.
- Vận chuyển polymer đến bề mặt hạt.
- Hấp phụ polymer lên bề mặt hạt – liên kết giữa các hạt đã hấp phụ polymer với nhau hoặc với các hạt khác.
Hệ thống hấp phụ và trao đổi ion
 
2. Công nghệ kết tủa
 
Quá trình kết tủa thường gặp trong xử lý nước là kết tủa carbonate canxi và hydroxit kim loại. Ví dụ ứng dụng quá trình kết tủa làm mềm nước theo phương pháp như sau:
 
* Sử dụng vôi: Ca(OH)2 + Ca(HCO3) = 2CaCO3 + 2H2O
* Sử dụng carbonate natri: Na2CO3 + CaCl2 = 2NaCl + CaCO3
* Sử dụng xút: 2NaOH + Ca(HCO3)2 = Na2CO3 + CaCO3 +H2O

Kim loại chứa trong nước thải có thể tách loại đơn giản bằng cách tạo kết tủa kim loại dưới dạng hydroxit. Giá trị pH tối ưu để quá trình kết tủa xảy ra hiệu quả nhất của các kim loại khác nhau không trùng nhau. Do đó, cần xác định giá trị pH thích hợp đối với từng kim loại nước thải cụ thể cần xử lý. Bên cạnh đó, quá trình kết tủa còn được ứng dụng trong quá trình khử SO42-, F-, PO43-.
 
3. Công nghệ thẩm thấu
 
Các kỹ thuật như điện thẩm tích, thẩm thấu ngược, siêu lọc và các quá trình tương tự khác ngày càng đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước thải.
Màng được định nghĩa là lớp đóng vai trò ngăn cách giữa các pha khác nhau. Đó có thể là chất rắn, hoặc 1 gel (chất keo) trương nở do dung môi hoặc thậm chí cả một chất lỏng. Việc ứng dụng màng để tách các chất, phụ thuộc vào độ thấm của các chất qua màng.

Thẩm thấu ngược – Reverse Osmosis (RO)

Thẩm thấu được định nghĩa là sự di chuyển tự phát của dung môi từ một dung dịch loãng vào một dung dịch đậm đặc qua màng bán thấm. Khi áp suất tăng lên áp suất thẩm thấu ở phía dung dịch của màng như hình vẽ dưới, thì có dòng dịch chuyển ngược, nghĩa là dung môi sẽ di chuyển từ dung dịch qua màng vào phía nước sạch. Đây là khái niệm cơ bản của thẩm thấu ngược. Vì vậy, có thể định nghĩa thẩm thấu ngược là quá trình lọc dung dịch qua màng bán thấm dưới một áp suất cao hơn áp suất thẩm thấu.
 
Cơ chế của quá trình thẩm thấu ngược RO
 
 4. Công nghệ siêu lọc (Ultra filtration, Micro filtration)

Cả siêu lọc và thẩm thấu ngược đều phụ thuộc vào áp suất, động lực của quá trình và đòi hỏi màng cho phép một số cấu tử thấm qua và giữ lại một số cấu tử khác.


Cơ chế của công nghệ siêu lọc Ultra filtration


Sự khác biệt giữa hai quá trình là ở chỗ siêu lọc thường được sử dụng để tách dung dịch có khối lượng phân tử trên 500 và có áp suất thẩm thấu nhỏ (ví dụ các vi khuẩn, tinh bột, protein, đất sét, ….). Còn thẩm thấu ngược thường được sử dụng để khử các vật liệu có khối lượng phân tử thấp và có áp suất thẩm thấu cao.

Bạn đang đọc bài viết Công nghệ xử lý nước thải phổ biến hiện nay. Thông tin phản ánh, liên hệ đường dây nóng : 0912 345 014 Hoặc email: banbientapmoitruongdothi@gmail.com

Cùng chuyên mục

Vinh danh 10 giải pháp suất xắc ứng phó dịch Covid-19
10 giải pháp suất xắc nhất đã được Hội đồng chuyên gia Chương trình “Tìm kiếm và kết nối các giải pháp đổi mới sáng tạo ứng phó dịch Covid-19 tại TP HCM năm 2021” (HIS-COVID 2021) thẩm định và lựa chọn.
Liên tiếp xảy ra động đất tại Kon Tum
Theo thông tin của Trung tâm Báo tin động đất và cảnh báo sóng thần - Viện Vật lý Địa cầu, trong ngày 26-9-2021, tại huyện Kon Plông, tỉnh Kon Tum xảy ra 2 trận động đất liên tiếp. Tính từ đầu tháng 9 đến nay, 11 trận động đất đã xảy ra ở VIệt Nam.
Sốc: Vỏ Trái đất đang bị phồng lên
Vỏ Trái Đất đang dần nâng lên và phồng ra bên dưới đảo băng Greenland và Nam Cực - một nghiên cứu gây sốc vừa được công bố trên Tạp chí khoa học Geophysical Research Letters.

Tin mới

Ngày 28/9: Cả nước ghi nhận 4.589 ca mắc Covid-19
Bộ Y tế vừa công bố 4.589 ca mắc COVID-19 trong nước tại 34 tỉnh, thành phố. Đây là tin vui trong công tác phòng chống dịch COVID-19 ở nước ta bởi lần đầu tiên trong nhiều tháng qua, số mắc một ngày chỉ gần bằng 1/5 số ca khỏi.
Những món Eat Clean ăn không nhàm chán
Chế độ ăn eat clean ngày càng được ưa chuộng, đặc biệt là các bạn dân công sở bận rộn và ít thời gian nấu nướng. Thậm chí cả những người không khéo tay trong việc bếp núc thì việc chế biến theo chế độ ăn eat clean cũng không hề khó khăn.