Secondary wastewater treatment/vi

▼Đây là trang chủ đề . Trọng tâm của Appropedia là các nghiên cứu gốc , nhưng trang này cung cấp ngữ cảnh hữu ích và giúp điều hướng trang web. Bạn có thể giúp Appropedia bằng cách cải thiện trang này .

Xử lý nước thải đóng vai trò rất quan trọng trong việc duy trì chất lượng nguồn nước tiếp nhận. Nước thải thoát ra từ các khu dân cư, doanh nghiệp và nhà máy công nghiệp qua đường cống; bao gồm nước thải từ nhà vệ sinh, máy giặt, máy rửa chén, vòi sen và bồn tắm. Nước được vận chuyển đến các cơ sở xử lý nước thải địa phương và trải qua một loạt các công đoạn xử lý để loại bỏ các chất gây ô nhiễm, nếu không sẽ làm ô nhiễm môi trường.

Xử lý bậc hai nước thải sinh hoạt và các loại nước thải khác là giai đoạn xử lý nước thải được thiết kế để phân hủy đáng kể các chất sinh học có trong nước thải. Giai đoạn này thường sử dụng các quy trình sinh học. Các nhà máy xử lý nước thải đô thị và công nghiệp thường sử dụng các quy trình sinh học hiếu khí.

Các quy trình xử lý bằng bể lơ lửng, đặc biệt là bùn hoạt tính, phổ biến nhất ở các nhà máy quy mô vừa và lớn; các phương pháp màng cố định như bể lọc thô cần ít bảo trì và kiểm soát hơn, có khả năng chống chịu tốt hơn và phù hợp khi chi phí và bảo trì là những vấn đề quan trọng.

Phương pháp xử lý kỵ khí đôi khi được sử dụng, dưới dạng bể tự hoại và bể phân hủy sinh học . Trong trường hợp bể tự hoại, giai đoạn xử lý sơ cấp và thứ cấp được kết hợp trong một đơn vị. Nếu sử dụng bể phân hủy sinh học để xử lý thứ cấp, giai đoạn xử lý sơ cấp sẽ được giảm bớt hoặc loại bỏ (nhằm loại bỏ các chất như sỏi và rác thải thay vì chất rắn trong nước thải). ^{[ cần xác minh ]}

Để đối phó với tình trạng ô nhiễm ngày càng gia tăng của các nguồn nước tự nhiên, Chính phủ Liên bang đã thông qua Đạo luật Nước sạch [1] vào năm 1972. Đạo luật này yêu cầu các nhà máy xử lý nước thải phải hoạt động với hệ thống xử lý thứ cấp. Các hệ thống này được thiết kế để loại bỏ các chất gây ô nhiễm thường được thải ra các nguồn nước tự nhiên, chẳng hạn như hồ, sông và vịnh.

Sau khi nước thải trải qua giai đoạn xử lý sơ cấp, nước thải đầu ra sẽ trải qua quá trình xử lý thứ cấp để loại bỏ cả chất rắn lơ lửng nhỏ và BOD ₅ (nhu cầu oxy sinh hóa trong năm ngày [2] ) còn sót lại sau giai đoạn xử lý sơ cấp. Tất cả các hệ thống xử lý thứ cấp đều sử dụng quy trình sinh học để phân hủy chất hữu cơ. Vi sinh vật được đưa vào nước thải và tiêu thụ chất hữu cơ, oxy được cung cấp cho hệ thống để đảm bảo sự sống sót của vi sinh vật. Lượng oxy cung cấp khác nhau giữa các hệ thống khác nhau. Quá trình sinh học này diễn ra tự nhiên trong tự nhiên, nhưng được tăng tốc trong các hệ thống xử lý thứ cấp. Thông thường, 85% BOD và chất rắn lơ lửng được loại bỏ trong quá trình này. ^{[ 1 ]} Nước sau khi xử lý thứ cấp vẫn còn chứa nitơ , phốt pho, kim loại nặng, mầm bệnh và vi khuẩn. Để loại bỏ thêm các chất gây ô nhiễm, nước được vận chuyển đến hệ thống xử lý bậc ba [3] và khử trùng. Có nhiều quy trình xử lý thứ cấp khác nhau; sau đây là các quy trình thông thường được các nhà máy xử lý sử dụng:

• Bùn hoạt tính
• Bộ lọc nhỏ giọt
• Hệ thống lọc thứ cấp không dùng điện (FilterPod)
• Ao oxy hóa

Mỗi quy trình trong ba quy trình này đều có ưu điểm và nhược điểm riêng. Chi phí vận hành và chi phí ban đầu cùng với diện tích là ba yếu tố thường quyết định kỹ thuật nào phù hợp. Diện tích chịu ảnh hưởng bởi quy mô dân số và giá đất. Ví dụ, hồ oxy hóa cần diện tích đất lớn; nếu đất đắt đỏ hoặc cần dùng cho nhà ở thì hồ oxy hóa không phải là lựa chọn khả thi. Ngoài ra, các nhà máy xử lý nước thải cần xem xét việc bảo trì, độ tin cậy và hiệu quả của hệ thống.

Quá trình:

Trong quá trình bùn hoạt tính, nước thải sơ cấp chảy vào bể sục khí, nơi nó được trộn với vi sinh vật. Bể sục khí cung cấp oxy hoặc không khí liên tục vào nước thải, đảm bảo các sinh vật có đủ oxy cần thiết để phân hủy chất hữu cơ còn lại trong nước thải. Sau đó, nước thải chảy vào các bể lắng thứ cấp. Tại thời điểm này, bùn sẽ đi theo một trong hai hướng; 1. trở lại bể sục khí, vì bùn hồi lưu chứa một lượng lớn vi sinh vật sẽ nhanh chóng phân hủy chất hữu cơ, hoặc 2. đến bể phân hủy bùn [4] . Nước đã xử lý sẽ đi vào giai đoạn xử lý bậc ba; tại đây nó sẽ trải qua giai đoạn xử lý cuối cùng trước khi được thải vào hệ thống nước tự nhiên. Hình 1 là một ví dụ về hệ thống bùn hoạt tính.

Ưu điểm:

1. Chi phí xây dựng thấp
2. Chiếm diện tích nhỏ
3. Mùi tương đối nhẹ
4. Loại bỏ một tỷ lệ BOD cao

Nhược điểm:

1. Chi phí vận hành cao (máy bơm khí)
2. Tiêu hao năng lượng cao cho nhu cầu oxy.

Quá trình:

Khi nước thải sau xử lý sơ cấp được vận chuyển đến hệ thống lọc sinh học, nước thải được phân tán lên một lớp vật liệu lọc, chẳng hạn như đá, sỏi, nhựa hoặc muối. Các hệ thống lọc sinh học hiện đại nhất sử dụng một loại len đá. Nước thải chảy qua vật liệu với tốc độ đủ chậm để cho phép vi sinh vật phát triển trên bề mặt vật liệu lọc (và bên trong các sợi của vật liệu lọc, đối với loại len đá) tạo thành một lớp màng. Khoảng cách giữa các vật liệu lọc cho phép không khí lưu thông khắp hệ thống lọc sinh học. Khi vi sinh vật phát triển, dòng nước thải tiếp theo sẽ tiếp xúc với vi sinh vật; sự tiếp xúc này đảm bảo rằng chất hữu cơ trong nước thải sau xử lý sơ cấp được phân hủy. Lớp màng sinh học bong ra khỏi vật liệu lọc sẽ chảy qua lớp vật liệu lọc và được vận chuyển đến bể lắng thứ cấp để loại bỏ vi sinh vật dư thừa. Nước thải sau xử lý thứ cấp lắng xuống sẽ được đưa vào bể phân hủy hoặc quay trở lại hệ thống lọc sinh học. Nước thải sau xử lý thứ cấp quay trở lại hệ thống lọc sinh học phục vụ một số mục đích, ví dụ như: 1. xử lý thêm, 2. ngăn ngừa vi sinh vật bị khô, và 3. pha loãng hoặc bổ sung nước thải sau xử lý sơ cấp. Hình 2 cung cấp sơ đồ bố trí trực quan của một hệ thống lọc nhỏ giọt.

Ưu điểm:

1. Chi phí xây dựng thấp
2. Cung cấp oxy giá rẻ
3. Có sẵn các hệ thống không dùng điện.

Nhược điểm:

1. Phụ thuộc vào nhiệt độ
2. Dễ bị tắc nghẽn, có thể dẫn đến ngập lụt và hỏng hệ thống, thiếu oxy và hạn chế dòng chảy của nước.
3. Có thể chiếm diện tích lớn hơn bùn hoạt tính.
4. Một số loại cũ đòi hỏi chi phí bảo trì cao.

Quá trình:

Hồ oxy hóa thường lớn và nông; độ sâu điển hình dao động từ 1-2,5m. Hồ được cấu tạo bởi các vi sinh vật, chúng ăn chất hữu cơ nhận được từ nước thải sơ cấp. Tảo là một thành phần quan trọng trong hệ thống hồ oxy hóa. Tảo hoạt động tương tự như bể sục khí trong hệ thống bùn hoạt tính; chúng cung cấp dòng oxy ổn định cho vi khuẩn. Tảo cần ánh sáng mặt trời để sản sinh oxy thông qua quá trình quang hợp, quá trình sục khí nhờ gió cung cấp luồng không khí khi không có ánh sáng mặt trời. Nhìn chung, quá trình này diễn ra chậm và cần diện tích đất lớn. Thông thường, hồ oxy hóa được sử dụng ở những khu vực có dân số ít và có sẵn đất đai. Hình 3 minh họa những nguyên tắc cơ bản của hệ thống hồ oxy hóa.

Ưu điểm:

1. Đầu vào năng lượng nhỏ
2. Phân hủy nitơ và phốt pho

Nhược điểm:

1. Chiếm một diện tích lớn
2. Mùi có thể xuất hiện
3. Quá trình chậm
4. Thời gian lưu giữ dài
5. Phụ thuộc vào khí hậu

• Ao xử lý - Một phương pháp xử lý thứ cấp khác sử dụng thực vật mang vi sinh vật trên rễ.
• Nhiên liệu tảo - Khử dinh dưỡng trong nước bằng tảo, nhà máy bia Zoetwerwoude của Heineken đang khử dinh dưỡng trong nước đã qua sử dụng bằng tảo.

• Wikipedia:Xử lý nước thải#Xử lý thứ cấp
• Đạo luật Nước sạch - Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (US EPA)
• [5] -Tổng quan về điều trị bậc ba
• [ https://www.daviddarling.info/encyclopedia/A/AE_anaerobic_digestion.html- Phân hủy kỵ khí
• Nhà máy xử lý nước thải Vortex - Quy trình bùn hoạt tính
• Hệ thống xử lý nước thải không dùng điện FilterPod hoạt động như thế nào - sử dụng các lớp xen kẽ giữa các đường dẫn khí và sợi đá tự nhiên được chứa trong lưới.

▼Trang hoặc phần này cần được chỉnh sửa về ngữ pháp, chính tả, độ rõ ràng và/hoặc bố cục. Bạn có thể giúp Appropedia bằng cách chỉnh sửa !