Ứng dụng của chất độn Canxi Cacbonat trong sản xuất chất dẻo

Ước tính, khoảng 5% vỏ Trái Đất là một dạng nào đó của canxi cacbonat. Canxi cacbonat có thể tồn tại ở dạng canxit, đá vôi, đá phấn, đá cẩm thạch hoặc aragonit, hoặc ở dạng tạp chất và tạo ra các khoáng vật như dolomit. Tuy một phần nhỏ canxi cacbonat có mặt trong tự nhiên đã được tạo thành nhờ các quá trình địa chất, phần lớn chúng có xuất xứ từ động vật. [kythuat]

Ước tính, khoảng 5% vỏ Trái Đất là một dạng nào đó của canxi cacbonat. Canxi cacbonat có thể tồn tại ở dạng canxit, đá vôi, đá phấn, đá cẩm thạch hoặc aragonit, hoặc ở dạng tạp chất và tạo ra các khoáng vật như dolomit.
Tuy một phần nhỏ canxi cacbonat có mặt trong tự nhiên đã được tạo thành nhờ các quá trình địa chất, phần lớn chúng có xuất xứ từ động vật.
Canxi cacbonat là thành phần chính của vỏ động vật biển và bộ xương của hàng tỉ tỉ sinh vật, chúng tích lũy dần dưới đáy biển qua nhiều niên kỷ và sau đó được chuyển hóa trong các quá trình địa chất để tạo thành những ngọn núi hùng vĩ, những vách đá biển và nhiều mỏ đá vôi, đá cẩm thạch,… trên toàn thế giới. Đây là một trong những khoáng vật có ích nhất, đã được con người sử dụng từ 40.000 năm nay trong nhiều ứng dụng khác nhau.

Chất độn trong sản xuất chất dẻo
Chất độn giúp các nhà sản xuất giảm chi phí và nhiều khi cũng giúp nâng cao tính năng của sản phẩm. Chất độn trong sản xuất chất dẻo thường là các khoáng vật không tan, chúng làm tăng thể tích của polyme. Chúng đóng nhiều vai trò trong các hệ thống polyme và có thể được xếp hạng rộng như các chất độn gia cường hoặc chất độn không gia cường.
Các vật liệu độn đắt tiền như sợi thủy tinh, sợi và ống nano cacbon nhìn chung không được sử dụng trong ngành sản xuất polyme. Các chất độn khoáng chất như bột talc chủ yếu được bổ sung để tăng độ cứng và cải thiện các tính chất của polyme. Tuy bột talc rẻ hơn polyme nhưng việc bổ sung bột talc không phải lúc nào cũng sẽ giúp giảm giá thành của polyme.
Trong số các chất độn thì canxi cacbonat là một trong những chất độn được sử dụng rộng rãi nhất, đặc biệt là trong sản xuất chất dẻo và cao su.

Calcium carbonate được dùng làm chất độn

Trong khi đó, vai trò chủ yếu của canxi cacbonat là giảm chi phí sản xuất và giá thành sản phẩm, nhưng đôi khi cũng được sử dụng để cải thiện tính năng (trong các dụng cụ điện, khi tiến hành đúc trơn, hoàn thiện mờ,…).
Khi sử dụng chất độn ở hàm lượng cao (trong những sản phẩm mà mục đích chính là giảm chi phí), các tính chất vật lý then chốt của sản phẩm như độ bền căng, độ bền va đập, ứng suất vòng,… sẽ bị ảnh hưởng bất lợi. Vì vậy, khi sử dụng canxi cacbonat làm chất độn, người ta phải cân đối giữa mục đích giảm chi phí và yêu cầu về chất lượng đối với ứng dụng liên quan. Điều này đặc biệt đúng đối với các ứng dụng của PVC, khi mà canxi cacbonat thường được sử dụng ở mức tối đa.
Khai thác và sản xuất canxi cacbonat
Đại đa số canxi cacbonat được sử dụng trong công nghiệp là được khai thác từ các mỏ đá. Canxi cacbonat tinh khiết (ví dụ để sử dụng trong ngành thực phẩm hoặc dược phẩm) có thể được sản xuất từ những nguồn sạch (thường là đá cẩm thạch). Khoáng vật đã khai thác được nghiền thành bột mịn và được phân loại theo cỡ hạt (canxi cacbonat nghiền - GCC). Độ tinh khiết của canxi cacbonat phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng của mỏ đá. Các sản phẩm siêu tinh khiết được gọi là canxi cacbonat nghiền mịn (FGCC).
Người ta cũng có thể sản xuất canxi cacnonat bằng cách nung canxi cacbonat thô để thu được canxi oxit, sau đó bổ sung nước để tạo thành canxi hydroxit (sữa vôi). Các hạt không tan có thể được tách ra, thu được sữa vôi cacbonat hóa bằng CO₂. CO₂ sẽ kết tủa canxi cacbonat mong muốn từ sữa vôi, sau đó canxi cacbonat được lọc, sấy và nghiền thành bột. Sản phẩm này được gọi là canxi cacbonat kết tủa (PCC). PCC thường đắt hơn GCC có cỡ hạt tương đương.
Cả PCC và GCC đều sẵn có ở các dạng bọc phủ (hoạt hóa) và được sử dụng phổ biến làm chất độn trong ngành sản xuất các sản phẩm chất dẻo.
Ứng dụng trong thị trường ống PVC
Từ trước đến nay, PCC là chất độn được ưu tiên lựa chọn đối với các ống, các tấm thiết diện, cửa sổ nhựa và các cấu kiện xây dựng khác bằng PVC.
Khi gia công PVC không hóa dẻo, người ta phải sử dụng các máy đùn ép hai vít tương đối tinh xảo (so với máy đùn ép một vít ở hầu hết các chất dẻo khác). Độ tinh khiết của chất độn có ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của vít máy đùn ép. Sự có mặt của silicat có tính mài mòn và các tạp chất khác sẽ làm giảm mạnh tuổi thọ vận hành của máy, khiến cho phải thay thế vít và các chi tiết đắt tiền khác. Tạp chất có tính mài mòn thường có mặt trong GCC tinh khiết nhiều hơn so với trong PCC, vì khi sản xuất PCC các tạp chất có thể được lọc ra khỏi nước sữa vôi. Vì vậy, nhìn chung PCC được ưu tiên sử dụng hơn khi sản xuất, gia công các ống PVC.
PCC bọc phủ hoặc hoạt tính cũng được ưa chuộng sử dụng trong các ống PVC vì nó có khả năng phân tán tốt hơn và tạo bề mặt hoàn thiện tốt hơn. Các chất bọc phủ cho PCC thường là các chất đi từ axit stearic, nhưng các hợp chất titanat và các hóa chất chức năng khác cũng được sử dụng. Chất bọc phủ làm thay đổi sức căng bề mặt của chất độn cho gần hơn với sức căng bề mặt của bột PVC, hỗ trợ sự phân tán và bọc phủ tốt.
PCC bọc phủ thường đắt hơn, được sử dụng cho các ống PVC chất lượng cao hơn và có đảm bảo về tính năng.
Trong những năm gần đây, có hai xu hướng cho phép GCC thâm nhập sâu hơn vào thị trường chất độn ống PVC:
-  Sự sẵn có của GCC chất lượng tốt từ nhiều nguồn khác nhau, không chỉ từ các công ty hàng đầu trong ngành. Độ tinh khiết và sự phân bố cỡ hạt đã được cải thiện đáng kể. Trong sản xuất GCC, nguồn đá vôi là yếu tố quan trọng, nhưng các tiến bộ trong công nghệ khai thác, nghiền và phân loại cũng mang lại những cải thiện tốt.
-  Sự phát triển của nhiều công ty sản xuất máy đùn ép và linh kiện với những sản phẩm giá thấp hơn, tạo điều kiện thay thế linh kiện một cách dễ dàng hơn.
Tóm lại, các nguồn GCC chất lượng cao hơn và các linh kiện rẻ hơn cho máy đùn ép đã mở cửa cho GCC tiến vào thị trường lớn của các ống PVC.
Ứng dụng trong thị trường dây và cáp điện
Bản chất vô cơ của các chất độn dạng khoáng chất giúp tăng điện trở của hầu hết các vỏ bọc cáp. Trước đây, caolanh và đất sét nung đã được sử dụng phổ biến để tăng điện trở của các vỏ bọc bằng PVC, nhưng chúng đã lần lượt bị thay thế bởi PCC rẻ hơn nhiều. Trong vỏ bọc bằng PVC, PCC được ưu tiên sử dụng so với GCC, tuy nhiên GCC chất lượng cao cũng được sử dụng khi cần có độ tinh khiết cao.
Phần lớn CaCo₃ được sử dụng đều nằm trong lớp bọc PVC bên trong hoặc bên ngoài của dây cáp điện.
Ứng dụng trong các polyme khác
Trong tất cả các loại polyme khác (trừ nhựa lỏng như polyeste), canxi cacbonat phải được liên kết vào nền polyme bằng cách nấu chảy. Khác với nhựa PVC là dạng bột, các chất dẻo quan trọng khác đều có thể được cung cấp ở dạng hạt. Thiết bị phối trộn phải phối trộn chất độn theo các tỷ lệ cố định và liên kết nó vào nền polyme bằng cách nấu chảy. Ngày nay, các máy trộn liên tục kiểu Buss Ko và Farrell đã thay thế cho các máy trộn theo mẻ kiểu Banbury. Các phương pháp phối trộn hiện đại thường sử dụng máy đùn ép hai vít quay với các vít có thể thay đổi lẫn cho nhau.
Ngoài những ứng dụng nêu trên, canxi cacbonat còn được sử dụng nhiều làm chất độn trong các tấm mà màng mỏng, trong vải bọc phủ PVC, trong các polyolefin,…
Theo Báo Công nghiệp Hóa chất

[/kythuat]
Ước tính, khoảng 5% vỏ Trái Đất là một dạng nào đó của canxi cacbonat. Canxi cacbonat có thể tồn tại ở dạng canxit, đá vôi, đá phấn, đá cẩm thạch hoặc aragonit, hoặc ở dạng tạp chất và tạo ra các khoáng vật như dolomit. Tuy một phần nhỏ canxi cacbonat có mặt trong tự nhiên đã được tạo thành nhờ các quá trình địa chất, phần lớn chúng có xuất xứ từ động vật. [kythuat]

Ước tính, khoảng 5% vỏ Trái Đất là một dạng nào đó của canxi cacbonat. Canxi cacbonat có thể tồn tại ở dạng canxit, đá vôi, đá phấn, đá cẩm thạch hoặc aragonit, hoặc ở dạng tạp chất và tạo ra các khoáng vật như dolomit.
Tuy một phần nhỏ canxi cacbonat có mặt trong tự nhiên đã được tạo thành nhờ các quá trình địa chất, phần lớn chúng có xuất xứ từ động vật.
Canxi cacbonat là thành phần chính của vỏ động vật biển và bộ xương của hàng tỉ tỉ sinh vật, chúng tích lũy dần dưới đáy biển qua nhiều niên kỷ và sau đó được chuyển hóa trong các quá trình địa chất để tạo thành những ngọn núi hùng vĩ, những vách đá biển và nhiều mỏ đá vôi, đá cẩm thạch,… trên toàn thế giới. Đây là một trong những khoáng vật có ích nhất, đã được con người sử dụng từ 40.000 năm nay trong nhiều ứng dụng khác nhau.

Chất độn trong sản xuất chất dẻo
Chất độn giúp các nhà sản xuất giảm chi phí và nhiều khi cũng giúp nâng cao tính năng của sản phẩm. Chất độn trong sản xuất chất dẻo thường là các khoáng vật không tan, chúng làm tăng thể tích của polyme. Chúng đóng nhiều vai trò trong các hệ thống polyme và có thể được xếp hạng rộng như các chất độn gia cường hoặc chất độn không gia cường.
Các vật liệu độn đắt tiền như sợi thủy tinh, sợi và ống nano cacbon nhìn chung không được sử dụng trong ngành sản xuất polyme. Các chất độn khoáng chất như bột talc chủ yếu được bổ sung để tăng độ cứng và cải thiện các tính chất của polyme. Tuy bột talc rẻ hơn polyme nhưng việc bổ sung bột talc không phải lúc nào cũng sẽ giúp giảm giá thành của polyme.
Trong số các chất độn thì canxi cacbonat là một trong những chất độn được sử dụng rộng rãi nhất, đặc biệt là trong sản xuất chất dẻo và cao su.

Calcium carbonate được dùng làm chất độn

Trong khi đó, vai trò chủ yếu của canxi cacbonat là giảm chi phí sản xuất và giá thành sản phẩm, nhưng đôi khi cũng được sử dụng để cải thiện tính năng (trong các dụng cụ điện, khi tiến hành đúc trơn, hoàn thiện mờ,…).
Khi sử dụng chất độn ở hàm lượng cao (trong những sản phẩm mà mục đích chính là giảm chi phí), các tính chất vật lý then chốt của sản phẩm như độ bền căng, độ bền va đập, ứng suất vòng,… sẽ bị ảnh hưởng bất lợi. Vì vậy, khi sử dụng canxi cacbonat làm chất độn, người ta phải cân đối giữa mục đích giảm chi phí và yêu cầu về chất lượng đối với ứng dụng liên quan. Điều này đặc biệt đúng đối với các ứng dụng của PVC, khi mà canxi cacbonat thường được sử dụng ở mức tối đa.
Khai thác và sản xuất canxi cacbonat
Đại đa số canxi cacbonat được sử dụng trong công nghiệp là được khai thác từ các mỏ đá. Canxi cacbonat tinh khiết (ví dụ để sử dụng trong ngành thực phẩm hoặc dược phẩm) có thể được sản xuất từ những nguồn sạch (thường là đá cẩm thạch). Khoáng vật đã khai thác được nghiền thành bột mịn và được phân loại theo cỡ hạt (canxi cacbonat nghiền - GCC). Độ tinh khiết của canxi cacbonat phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng của mỏ đá. Các sản phẩm siêu tinh khiết được gọi là canxi cacbonat nghiền mịn (FGCC).
Người ta cũng có thể sản xuất canxi cacnonat bằng cách nung canxi cacbonat thô để thu được canxi oxit, sau đó bổ sung nước để tạo thành canxi hydroxit (sữa vôi). Các hạt không tan có thể được tách ra, thu được sữa vôi cacbonat hóa bằng CO₂. CO₂ sẽ kết tủa canxi cacbonat mong muốn từ sữa vôi, sau đó canxi cacbonat được lọc, sấy và nghiền thành bột. Sản phẩm này được gọi là canxi cacbonat kết tủa (PCC). PCC thường đắt hơn GCC có cỡ hạt tương đương.
Cả PCC và GCC đều sẵn có ở các dạng bọc phủ (hoạt hóa) và được sử dụng phổ biến làm chất độn trong ngành sản xuất các sản phẩm chất dẻo.
Ứng dụng trong thị trường ống PVC
Từ trước đến nay, PCC là chất độn được ưu tiên lựa chọn đối với các ống, các tấm thiết diện, cửa sổ nhựa và các cấu kiện xây dựng khác bằng PVC.
Khi gia công PVC không hóa dẻo, người ta phải sử dụng các máy đùn ép hai vít tương đối tinh xảo (so với máy đùn ép một vít ở hầu hết các chất dẻo khác). Độ tinh khiết của chất độn có ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của vít máy đùn ép. Sự có mặt của silicat có tính mài mòn và các tạp chất khác sẽ làm giảm mạnh tuổi thọ vận hành của máy, khiến cho phải thay thế vít và các chi tiết đắt tiền khác. Tạp chất có tính mài mòn thường có mặt trong GCC tinh khiết nhiều hơn so với trong PCC, vì khi sản xuất PCC các tạp chất có thể được lọc ra khỏi nước sữa vôi. Vì vậy, nhìn chung PCC được ưu tiên sử dụng hơn khi sản xuất, gia công các ống PVC.
PCC bọc phủ hoặc hoạt tính cũng được ưa chuộng sử dụng trong các ống PVC vì nó có khả năng phân tán tốt hơn và tạo bề mặt hoàn thiện tốt hơn. Các chất bọc phủ cho PCC thường là các chất đi từ axit stearic, nhưng các hợp chất titanat và các hóa chất chức năng khác cũng được sử dụng. Chất bọc phủ làm thay đổi sức căng bề mặt của chất độn cho gần hơn với sức căng bề mặt của bột PVC, hỗ trợ sự phân tán và bọc phủ tốt.
PCC bọc phủ thường đắt hơn, được sử dụng cho các ống PVC chất lượng cao hơn và có đảm bảo về tính năng.
Trong những năm gần đây, có hai xu hướng cho phép GCC thâm nhập sâu hơn vào thị trường chất độn ống PVC:
-  Sự sẵn có của GCC chất lượng tốt từ nhiều nguồn khác nhau, không chỉ từ các công ty hàng đầu trong ngành. Độ tinh khiết và sự phân bố cỡ hạt đã được cải thiện đáng kể. Trong sản xuất GCC, nguồn đá vôi là yếu tố quan trọng, nhưng các tiến bộ trong công nghệ khai thác, nghiền và phân loại cũng mang lại những cải thiện tốt.
-  Sự phát triển của nhiều công ty sản xuất máy đùn ép và linh kiện với những sản phẩm giá thấp hơn, tạo điều kiện thay thế linh kiện một cách dễ dàng hơn.
Tóm lại, các nguồn GCC chất lượng cao hơn và các linh kiện rẻ hơn cho máy đùn ép đã mở cửa cho GCC tiến vào thị trường lớn của các ống PVC.
Ứng dụng trong thị trường dây và cáp điện
Bản chất vô cơ của các chất độn dạng khoáng chất giúp tăng điện trở của hầu hết các vỏ bọc cáp. Trước đây, caolanh và đất sét nung đã được sử dụng phổ biến để tăng điện trở của các vỏ bọc bằng PVC, nhưng chúng đã lần lượt bị thay thế bởi PCC rẻ hơn nhiều. Trong vỏ bọc bằng PVC, PCC được ưu tiên sử dụng so với GCC, tuy nhiên GCC chất lượng cao cũng được sử dụng khi cần có độ tinh khiết cao.
Phần lớn CaCo₃ được sử dụng đều nằm trong lớp bọc PVC bên trong hoặc bên ngoài của dây cáp điện.
Ứng dụng trong các polyme khác
Trong tất cả các loại polyme khác (trừ nhựa lỏng như polyeste), canxi cacbonat phải được liên kết vào nền polyme bằng cách nấu chảy. Khác với nhựa PVC là dạng bột, các chất dẻo quan trọng khác đều có thể được cung cấp ở dạng hạt. Thiết bị phối trộn phải phối trộn chất độn theo các tỷ lệ cố định và liên kết nó vào nền polyme bằng cách nấu chảy. Ngày nay, các máy trộn liên tục kiểu Buss Ko và Farrell đã thay thế cho các máy trộn theo mẻ kiểu Banbury. Các phương pháp phối trộn hiện đại thường sử dụng máy đùn ép hai vít quay với các vít có thể thay đổi lẫn cho nhau.
Ngoài những ứng dụng nêu trên, canxi cacbonat còn được sử dụng nhiều làm chất độn trong các tấm mà màng mỏng, trong vải bọc phủ PVC, trong các polyolefin,…
Theo Báo Công nghiệp Hóa chất

[/kythuat]

Đọc thêm »

Kết hợp xử lý nước thải với sản xuất phân bón

Phốtpho là nguyên tố thiết yếu không chỉ đối với cây trồng mà còn đối với tất cả các sinh vật sống. Nhưng trong thời gian gần đây, người nông dân đang phải đối mặt với tình trạng thiếu hụt ngày càng tăng của khoáng chất quan trọng này, mặt khác giá các loại phân lân cũng liên tục tăng. Vì vậy đã đến lúc bắt đầu tìm kiếm các phương án thay thế. Đây không phải là nhiệm vụ dễ dàng, vì phốtpho không thể được thay thế bằng bất cứ chất nào khác. [kythuat]

Phốtpho là nguyên tố thiết yếu không chỉ đối với cây trồng mà còn đối với tất cả các sinh vật sống. Nhưng trong thời gian gần đây, người nông dân đang phải đối mặt với tình trạng thiếu hụt ngày càng tăng của khoáng chất quan trọng này, mặt khác giá các loại phân lân cũng liên tục tăng. Vì vậy đã đến lúc bắt đầu tìm kiếm các phương án thay thế. Đây không phải là nhiệm vụ dễ dàng, vì phốtpho không thể được thay thế bằng bất cứ chất nào khác.

Phân lân Struvite

Nhưng các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ sinh học Frauenhof ở Stuttgart, Đức, đã tìm ra giải pháp cho phép sử dụng các nguồn nguyên liệu sẵn có – đó là nước thải từ các nhà máy xử lý nước thải và bã lên men của các nhà máy sản xuất sinh khối. Quá trình mới này được nhóm nghiên cứu về quản lý chất dinh dưỡng của Viện Frauenhof phát triển. Trong quá trình này, các chất dinh dưỡng được kết tủa ở dạng có thể trực tiếp sử dụng làm phân bón.
Công nghệ nói trên của các nhà nghiên cứu Đức đang được thử nghiệm trong một nhà máy pilot di động. Đặc điểm chính của công nghệ đã được cấp bằng phát minh sáng chế này là quá trình điện hóa để kết tủa magiê amoni phốtphat (struvit) bằng cách điện phân dung dịch có chứa nitơ và phốtpho. Struvit được kết tủa từ nước quá trình ở dạng các tinh thể nhỏ, có thể được sử dụng trực tiếp làm phân bón mà không cần xử lý tiếp. Đặc điểm mới của phương pháp này là khác với các phương pháp truyền thống, nó không đòi hỏi bổ sung các muối hoặc bazơ tổng hợp, tức là hầu như không sử dụng hóa chất.
Khoang điện phân cao 2m, thành phần trung tâm của thiết bị thử nghiệm, có chứa anôt magiê hy sinh và catôt kim loại. Quá trình điện phân sẽ phân tách nước thành các ion hydroxyl thích điện âm ở catôt. Tại anôt, phản ứng oxy hóa sẽ diễn ra: các ion magiê di chuyển qua nước, phản ứng với các phân tử phốtphat và amoni trong dung dịch, tạo thành struvit.
Do các ion magiê trong nước quá trình có hoạt tính phản ứng cao, phương pháp này chỉ đòi hỏi sử dụng rất ít năng lượng. Vì vậy, quá trình điện hóa tiêu thụ ít điện năng hơn so với các phương pháp truyền thống. Đối với tất cả các dạng nước thải đã được thử nghiệm, công suất điện cần thiết chưa khi nào vượt quá giá trị cực thấp là 70W/m³. Hơn nữa, các thử nghiệm trong thời gian dài do các nhà nghiên cứu nói trên thực hiện cho thấy nồng độ phốtpho trong thiết bị phản ứng của nhà máy pilot đã giảm 99,7% xuống dưới 2mg/l, thấp hơn nồng độ tối đa cho phép theo quy định của Đức đối với các nhà máy xử lý nước thải tại các địa phương có số dân dưới 100 nghìn người.
Như vậy, ưu điểm cơ bản đối với các đơn vị vận hành những nhà máy như trên là có thể tạo ra thu nhập bổ sung từ việc sản xuất phân bón, bên cạnh hoạt động xử lý nước thải.
Struvite là sản phẩm được người nông dân ưa chuộng vì là phân bón nhả chậm với chất lượng cao. Các thử nghiệm do các nhà nghiên cứu tại Viện Frauenhof thực hiện đã xác nhận hiệu quả của struvite về mặt này: Khi sử dụng struvite, năng suất thu hoạch cây trồng và sự hấp thụ chất dinh dưỡng của cây trồng cao hơn đến 4 lần so với khi sử dụng các loại phân bón khoáng chất khác được bán trên thị trường.
Các nhà khoa học dự định sẽ thử nghiệm thiết bị pilot trong vài tháng tới tại các nhà máy xử lý nước thải khác nhau trước khi hợp tác với các đối tác công nghiệp để thương mại hóa công nghệ nói trên vào đầu năm tới. Công nghệ này cũng thích hợp đối với nước thải của công nghiệp thực phẩm và nước thải của quá trình sản xuất biogas từ phế thải nông nghiệp. Yêu cầu duy nhất là nước quá trình phải giàu amoni và phốtphat.
Theo Tạp chí Công nghiệp hóa chất 09/2012

[/kythuat]
Phốtpho là nguyên tố thiết yếu không chỉ đối với cây trồng mà còn đối với tất cả các sinh vật sống. Nhưng trong thời gian gần đây, người nông dân đang phải đối mặt với tình trạng thiếu hụt ngày càng tăng của khoáng chất quan trọng này, mặt khác giá các loại phân lân cũng liên tục tăng. Vì vậy đã đến lúc bắt đầu tìm kiếm các phương án thay thế. Đây không phải là nhiệm vụ dễ dàng, vì phốtpho không thể được thay thế bằng bất cứ chất nào khác. [kythuat]

Phốtpho là nguyên tố thiết yếu không chỉ đối với cây trồng mà còn đối với tất cả các sinh vật sống. Nhưng trong thời gian gần đây, người nông dân đang phải đối mặt với tình trạng thiếu hụt ngày càng tăng của khoáng chất quan trọng này, mặt khác giá các loại phân lân cũng liên tục tăng. Vì vậy đã đến lúc bắt đầu tìm kiếm các phương án thay thế. Đây không phải là nhiệm vụ dễ dàng, vì phốtpho không thể được thay thế bằng bất cứ chất nào khác.

Phân lân Struvite

Nhưng các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ sinh học Frauenhof ở Stuttgart, Đức, đã tìm ra giải pháp cho phép sử dụng các nguồn nguyên liệu sẵn có – đó là nước thải từ các nhà máy xử lý nước thải và bã lên men của các nhà máy sản xuất sinh khối. Quá trình mới này được nhóm nghiên cứu về quản lý chất dinh dưỡng của Viện Frauenhof phát triển. Trong quá trình này, các chất dinh dưỡng được kết tủa ở dạng có thể trực tiếp sử dụng làm phân bón.
Công nghệ nói trên của các nhà nghiên cứu Đức đang được thử nghiệm trong một nhà máy pilot di động. Đặc điểm chính của công nghệ đã được cấp bằng phát minh sáng chế này là quá trình điện hóa để kết tủa magiê amoni phốtphat (struvit) bằng cách điện phân dung dịch có chứa nitơ và phốtpho. Struvit được kết tủa từ nước quá trình ở dạng các tinh thể nhỏ, có thể được sử dụng trực tiếp làm phân bón mà không cần xử lý tiếp. Đặc điểm mới của phương pháp này là khác với các phương pháp truyền thống, nó không đòi hỏi bổ sung các muối hoặc bazơ tổng hợp, tức là hầu như không sử dụng hóa chất.
Khoang điện phân cao 2m, thành phần trung tâm của thiết bị thử nghiệm, có chứa anôt magiê hy sinh và catôt kim loại. Quá trình điện phân sẽ phân tách nước thành các ion hydroxyl thích điện âm ở catôt. Tại anôt, phản ứng oxy hóa sẽ diễn ra: các ion magiê di chuyển qua nước, phản ứng với các phân tử phốtphat và amoni trong dung dịch, tạo thành struvit.
Do các ion magiê trong nước quá trình có hoạt tính phản ứng cao, phương pháp này chỉ đòi hỏi sử dụng rất ít năng lượng. Vì vậy, quá trình điện hóa tiêu thụ ít điện năng hơn so với các phương pháp truyền thống. Đối với tất cả các dạng nước thải đã được thử nghiệm, công suất điện cần thiết chưa khi nào vượt quá giá trị cực thấp là 70W/m³. Hơn nữa, các thử nghiệm trong thời gian dài do các nhà nghiên cứu nói trên thực hiện cho thấy nồng độ phốtpho trong thiết bị phản ứng của nhà máy pilot đã giảm 99,7% xuống dưới 2mg/l, thấp hơn nồng độ tối đa cho phép theo quy định của Đức đối với các nhà máy xử lý nước thải tại các địa phương có số dân dưới 100 nghìn người.
Như vậy, ưu điểm cơ bản đối với các đơn vị vận hành những nhà máy như trên là có thể tạo ra thu nhập bổ sung từ việc sản xuất phân bón, bên cạnh hoạt động xử lý nước thải.
Struvite là sản phẩm được người nông dân ưa chuộng vì là phân bón nhả chậm với chất lượng cao. Các thử nghiệm do các nhà nghiên cứu tại Viện Frauenhof thực hiện đã xác nhận hiệu quả của struvite về mặt này: Khi sử dụng struvite, năng suất thu hoạch cây trồng và sự hấp thụ chất dinh dưỡng của cây trồng cao hơn đến 4 lần so với khi sử dụng các loại phân bón khoáng chất khác được bán trên thị trường.
Các nhà khoa học dự định sẽ thử nghiệm thiết bị pilot trong vài tháng tới tại các nhà máy xử lý nước thải khác nhau trước khi hợp tác với các đối tác công nghiệp để thương mại hóa công nghệ nói trên vào đầu năm tới. Công nghệ này cũng thích hợp đối với nước thải của công nghiệp thực phẩm và nước thải của quá trình sản xuất biogas từ phế thải nông nghiệp. Yêu cầu duy nhất là nước quá trình phải giàu amoni và phốtphat.
Theo Tạp chí Công nghiệp hóa chất 09/2012

[/kythuat]

Đọc thêm »

Qui trình Xử Lý Nước Thải Công Nghiệp

 Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây. Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp 1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon. [kythuat]

Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây.
Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp
1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon.
vỏ cây và các tạp chất lớn có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt hoạt động  ổn định. Song chắn rác thủ công thường gây ra hiện tượng tắc do lượng rác thải quá nhiều nếu không thường xuyên lấy rác. Để khắc phục hiện tượng này chúng tôi sử dụng hệ thống trục vớt hoặc máy nghiền rác. Trong trường hợp nước thải công nhiệp, để khắc phục hiện tượng ứ, tắc, sau song chắn rác chúng tôi sử dụng thêm rổ lọc rác làm bằng lưới lọc inox mịn cỡ từ 5 ÷ 1mm với tiết diện lớn, cấu tạo như những tấm chắn nghiêng, kết hợp với hoạt động của máy rung.
1.2. Bể lắng cát Bể lắng cát dùng để loại những hạt cắn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là cát.
Trên trạm xử lý nếu để cát lắng lại trong các bể lắng sẽ gây khó khăn trong công tác lấy cặn. Trong cặn có cát có thể làm cho các ống dẫn bùn không hoạt động được, máy bơm chóng hỏng. Đối với bể metan và bể lắng 2 vỏ thì cát là chất thừa. Do đó việc xây dựng bể lắng cát trên trạm xử lý khi lưu lượng nước thải lớn hơn 100m3/ngày là cần thiết. Dưới tác động của lực trọng trường, các phần tử rắn có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy trong quá trình nước thải chuyển động qua bể lắng cát. Bể lắng cát sẽ được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (0.3m/s) để các phần tử hữu cơ nhỏ không lắng được và đủ nhỏ (0.15m/s) để cát và các tạp chất vô cơ giữ lại được trong bể. Các hạt cát được giữ lại có độ lớn thuỷ lực 18-24 mm/s (đường kính hạt 0.2 – 0.25mm).
Sơ đồ quy trình xử lý nước thải
1.3. Tuyển nổi I Trong xử lý nước thải tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và nén bùn cặn. Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong 1 thời gian ngắn. Quá trình tuyển nổi nước thải được thực hiện bằng cách sục khí vào nước thải, khí chúng tôi sử dụng là ozone. Các bọt khí đó  dính kết với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ cùng nhau nổi lên mặt nước, sau đó tập hợp lại thành lớp bọt chứa hàm lượng cao của các tạp chất. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt Quá trình này được thực hiện tự động bằng máy tuyển nổi – tách chất bẩn Skimmer – HD (Công nghệ Hoa Kỳ).
1.4. Bể lắng I Lắng là 1 phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hoà tan ra khỏi nước thải. Mỗi hạt rắn không hoà tan trong nước thải khi lắng sẽ chịu tác động của hai trọng lực: trọng lực bản thân và lực cản xuất hiện khi hạt rắn chuyển động dưới tác động của trọng lực. Mỗi tương quan giữa hai lực đó quyết định tốc độ lắng của hạt rắn. Khoảng 20% chất bẩn không hoà tan trong nước thải, trong đó khoảng 20% là cát, xỉ được giữ ở bể lắng cát. Lượng chất bẩn không hoà tan còn lại chủ yếu là chất hữu cơ sẽ được gữ lại trong bể lắng I. Các chất bẩn hữu cơ không hoà tan hình thành trong quá trình xử lý sinh học (bùn thứ cấp) sẽ lắng tại bể lắng II.
Công đoạn 2: Xử lý phân hủy sinh hoc trong điều kiện kỵ khí
Mô hình bể phân hủy kị khí
Trong điều kiện không có ôxy, các chất hữu cơ có thể bị phân huỷ nhờ vi sinh vật và sản phẩm cuối cùng của quá trình này là các chất khí như mêtan (CH¬4) và cácbonic (CO2) được tạo thành. Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ nhờ vi sinh kỵ khí chủ yếu được diễn ra theo nguyên lý lên men qua các  bước sau:
- Vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ phức tạp và lipit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng riêng nhẹ
- Vi khuẩn tạo men axit, biến đổi các chất hữu cơ đơn giản thành axit hữu cơ.
- Vi khuẩn tạo men metan chuyển hoá hydro và các axit được tạo thành ở gian đoạn trước thành khí metan và cacbonic
Dựa trên nguyên tắc đó chúng tôi thiết kế bể phân huỷ kị khí bao gồm các bể bê tông cốt thép có nắp bịt kín để lưu nước thải trong khoảng 12 đến 20h tuỳ thuộc vào lưu lượng, hàm lượng các chất bẩn trong nước thải. Để nâng cao hiệu suất xử lý chúng tôi bố trí dày đặc các vật liệu đệm sinh học làm giá thể, đồng thời chạy khuấy đảo khí mê tan sục xuống dưới bể. Khởi động bể phân huỷ kị khí bằng chính nguồn vi khuẩn kỵ khí có sẵn trong nước thải. Ưu điểm của phương pháp là tiết kiệm năng lượng, nhân công và xử lý triệt để. Hiệu suất xử lý: COD giảm 60-65%.
Công đoạn 3: Xử lý phân hủy bằng OZONE
Hiện nay, để xử lý nước thải người ta thường áp dụng nhóm các phương pháp sau một cách độc lập hoặc kết hợp:
Phương pháp cơ học : Lắng cặn, gạt nổi, lọc… Phương pháp này áp dụng cho các chất ô nhiễm không tan, có khối lượng riêng khác nước, hoặc ở dạng hạt có kích thước lớn.
Phương pháp hóa lý : Dùng hóa chất để trung hòa, tạo huyền phù, tạo kết tủa, hấp phụ trao đổi… Phương pháp này thường được áp dụng để xử lý nước thải của các nhà máy hóa chất. Phương pháp sinh học : Phân hủy chất hữu cơ ( CHC ) nhờ vi khuẩn kỵ khí , hiếu khí, rong, tảo, nấm… Phương pháp này thường đơn giản, hiệu quả tốt và chi phí thấp, do đó thường được áp dụng khi xử lý nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ.
Các công nghệ xử lý truyền thống vẫn sử dụng hệ thống xử lý sinh học hiếu khí bằng cách sục oxy. Phương pháp này có ưu điểm là phân huỷ triệt để nước thải thành nước sạch. Tuy vậy, nhược điểm lớn của nó là: Tốn diện tích xây dựng và tiêu hao năng lượng cho khâu sục khí vì phải chạy liên tục 24/24h (nếu nghỉ vi khuẩn hiểu khí sẽ ngừng hoạt động); Ngoài ra, hệ thống phân huỷ hiếu khí sẽ không thành công nếu không tính toán đúng lượng khí cần thiết để cung cấp cho hệ thống.
Xử lý phân huỷ bằng ozone
Trong rất nhiều trường hợp, các phương pháp thông thường kể trên không hiệu quả. Với các loại nước thải nhiễm có các chất độc khó phân hủy, chẳng hạn thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…, vi sinh vật hầu như không hoạt động được. Để giải quyết vấn đề này, người ta đã áp dụng các phương pháp oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes-AOPs).
Nhằm loại bỏ những khó khăn của phương pháp xử lý hiện nay (phương pháp xử lý bằng sinh học) như: hệ thống cồng kềnh, tốn diện tích, vận hành phức tạp, chi phí vận hành cao,…công ty chúng tôi đã chế tạo và ứng dụng rất thành công dây chuyền xử lý nước thải công nghiệp bằng ozone. Công suất xử lý của các dây chuyền này đạt từ 30 – 30.000m3/ngđ.>
Trong số các chất oxy hóa thường được sử dụng, ozone là một chất oxy hóa rất mạnh. Ozone tác dụng với các CHC tan trong nước chủ yếu theo hai cơ chế sau: Thứ nhất, ozone phản ứng trực tiếp với chất tan (P). Thứ hai, ozone phản ứng với chất tan (P) theo cơ chế gốc.
Ngoài ra, ozone có thể tác dụng với chất khác tạo ra chất oxy hóa thứ cấp. Chất mới này sẽ oxy hóa chất tan. Tất cả các phản ứng trên có thể xảy ra đồng thời. Nhưng tùy theo điều kiện phản ứng và thành phần của nước nhiễm bẩn, sẽ có phản ứng nào đó trội hơn.
- Ozone phản ứng trực tiếp với chất tan
Ozone khi hòa tan vào nước sẽ tác dụng với CHC (P), tạo thành dạng oxy hóa của chúng theo phương trình động học sau: – d[P]/dt = kP [P][O3]. Nhưng phản ứng trực tiếp của ozone với CHC có tính chọn lọc, tức là ozone chỉ phản ứng với một số loại CHC nhất định. Sản phẩm của các quá trình ozone hóa trưc tiếp các chất vòng thơm bằng ozone thường là các axit hữu cơ hoặc các muối của chúng.
- Ozone phản ứng với chất tan theo cơ chế gốc
Khi tan vào nước tinh khiết, ozone sẽ phân hủy tạo thành gốc OH theo phản ứng kiểu dây chuyền. phương trình tốc độ phân hủy ozone như sau:
- d[O3] /dt = kA[O3] + kB[OH¯ ]1/2[O3]3/2 Trong đó, kA = 2 k22; kB = 2k25 ( k23/ k26 )1/2
Theo biểu thức trên, ở môi trường kiềm, sự phân hủy ozone tăng, Thực nghiệm cho thấy, khi oxy hóa các hợp chất đa vòng thơm (PAH) chỉ bằng một mình ozone, hiệu quả tốt trong điều kiện pH = 7 – 12.
Như vậy, CHC có thể bị phân hủy bởi ozone theo cả hai cơ chế: trực tiếp và gốc. Khi đó, phương trình động học chung của quá trình đó biểu diễn như sau :
- d[P]/dt = kd[O3][P] + kid[OH&][P] Trong vế phải của phương trình, số hạng thứ nhất thể hiện mức độ phản ứng trực tiếp của ozone với CHC thông qua hệ số kd. Số hạng thứ hai thể hiện mức độ phản ứng gián tiếp của nó với CHC thông qua gốc OH và thông qua hệ số kid.
Nhờ khả năng oxy hóa – khử mạnh, như đã trình bày ở trên, nên ozone có thể khử màu, khử mùi, khử trùng một cách hiệu quả. Nước thải qua bể phân hủy ozone của chúng tôi giảm được trên 90% hàm lượng COD, BOD, SS,… giảm trên 95% chỉ số Coliform, nước thải không còn màu, mùi khó chịu, không phát sinh sản phẩm thứ cấp gây độc hại.
Công đoạn 4: Tuyển nổi thứ cấp – lắng thứ cấp
Kho chứa bùn thứ cấp
Sau khi được xử lý qua công đoạn phân hủy kỵ khí và phân hủy ozone, nước thải vẫn chưa đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường. Vì vậy, cần có thêm hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp. Nước thải qua hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp của chúng tôi sẽ trở thành nước sạch, đảm bảo TCVN 5945:2005 – cột A (COD<50mg/l, BOD5<30mg/l, SS<50mg/l,…), có thể tái sử dụng làm nước cấp phục vụ sản xuất hoặc sinh hoạt.
Công đoạn 5: Xử lý tái tạo bùn thải
Bùn thải sinh ra trong nhà máy xử lý nước thải chủ yếu ở bể lắng I, bể phân huỷ sinh học và bể lắng II. Lượng bùn cặn này sẽ được hút ra bằng máy bơm. Việc xử lý bùn thải là rất cần thiết vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất nếu chúng ta không tiến hành xử lý. Mục đích của xử lý bùn thải:
- Giảm khối lượng hỗn hợp bùn cặn bằng cách tách 1 phần hay phần lớn khối lượng nước có trong hỗn hợp bùn cặn để giảm kích thước công trình xử lý và giảm thể tích cặn phải vận chuyển tới nơi tiếp nhận.
- Phân huỷ các chất hữu cơ dễ bị thối rữa, chuyển chúng thành các chất hữu cơ ổn định và các hợp chất vô cơ dễ dàng tách nước và không gây tác động xấu đến môi trường nơi tiếp nhận.
Xử lý và tái sử dụng bùn thải

Bùn sẽ được tách các thành phần hữu cơ và vô cơ bằng phương pháp thủy lực: chất vô cơ nặng sẽ lắng xuống, chất hữu cơ nhẹ hơn sẽ nổi lên trên. Các chất vô cơ sẽ tận dụng để sản xuất vật liệu xây dựng, các chất hữu cơ được xử lý bằng phương pháp sinh học để tách riêng các kim loại nặng với phần bùn hữu cơ sạch. Bùn hữu cơ sạch được tận dụng để sản xuất phân vi sinh phục vụ cho việc trồng cây và cải tạo đất nông nghiệp. Còn các kim loại nặng sẽ xử lý theo phương pháp hóa học để tách riêng từng kim loại hoặc hóa rắn toàn bộ để chôn lấp an toàn. Giá thành xử lý bùn cống rãnh, kênh rạch theo phương pháp trên chỉ bằng 30% so với dùng cách chôn lấp.

[/kythuat]
 Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây. Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp 1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon. [kythuat]

Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây.
Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp
1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon.
vỏ cây và các tạp chất lớn có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt hoạt động  ổn định. Song chắn rác thủ công thường gây ra hiện tượng tắc do lượng rác thải quá nhiều nếu không thường xuyên lấy rác. Để khắc phục hiện tượng này chúng tôi sử dụng hệ thống trục vớt hoặc máy nghiền rác. Trong trường hợp nước thải công nhiệp, để khắc phục hiện tượng ứ, tắc, sau song chắn rác chúng tôi sử dụng thêm rổ lọc rác làm bằng lưới lọc inox mịn cỡ từ 5 ÷ 1mm với tiết diện lớn, cấu tạo như những tấm chắn nghiêng, kết hợp với hoạt động của máy rung.
1.2. Bể lắng cát Bể lắng cát dùng để loại những hạt cắn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là cát.
Trên trạm xử lý nếu để cát lắng lại trong các bể lắng sẽ gây khó khăn trong công tác lấy cặn. Trong cặn có cát có thể làm cho các ống dẫn bùn không hoạt động được, máy bơm chóng hỏng. Đối với bể metan và bể lắng 2 vỏ thì cát là chất thừa. Do đó việc xây dựng bể lắng cát trên trạm xử lý khi lưu lượng nước thải lớn hơn 100m3/ngày là cần thiết. Dưới tác động của lực trọng trường, các phần tử rắn có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy trong quá trình nước thải chuyển động qua bể lắng cát. Bể lắng cát sẽ được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (0.3m/s) để các phần tử hữu cơ nhỏ không lắng được và đủ nhỏ (0.15m/s) để cát và các tạp chất vô cơ giữ lại được trong bể. Các hạt cát được giữ lại có độ lớn thuỷ lực 18-24 mm/s (đường kính hạt 0.2 – 0.25mm).
Sơ đồ quy trình xử lý nước thải
1.3. Tuyển nổi I Trong xử lý nước thải tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và nén bùn cặn. Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong 1 thời gian ngắn. Quá trình tuyển nổi nước thải được thực hiện bằng cách sục khí vào nước thải, khí chúng tôi sử dụng là ozone. Các bọt khí đó  dính kết với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ cùng nhau nổi lên mặt nước, sau đó tập hợp lại thành lớp bọt chứa hàm lượng cao của các tạp chất. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt Quá trình này được thực hiện tự động bằng máy tuyển nổi – tách chất bẩn Skimmer – HD (Công nghệ Hoa Kỳ).
1.4. Bể lắng I Lắng là 1 phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hoà tan ra khỏi nước thải. Mỗi hạt rắn không hoà tan trong nước thải khi lắng sẽ chịu tác động của hai trọng lực: trọng lực bản thân và lực cản xuất hiện khi hạt rắn chuyển động dưới tác động của trọng lực. Mỗi tương quan giữa hai lực đó quyết định tốc độ lắng của hạt rắn. Khoảng 20% chất bẩn không hoà tan trong nước thải, trong đó khoảng 20% là cát, xỉ được giữ ở bể lắng cát. Lượng chất bẩn không hoà tan còn lại chủ yếu là chất hữu cơ sẽ được gữ lại trong bể lắng I. Các chất bẩn hữu cơ không hoà tan hình thành trong quá trình xử lý sinh học (bùn thứ cấp) sẽ lắng tại bể lắng II.
Công đoạn 2: Xử lý phân hủy sinh hoc trong điều kiện kỵ khí
Mô hình bể phân hủy kị khí
Trong điều kiện không có ôxy, các chất hữu cơ có thể bị phân huỷ nhờ vi sinh vật và sản phẩm cuối cùng của quá trình này là các chất khí như mêtan (CH¬4) và cácbonic (CO2) được tạo thành. Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ nhờ vi sinh kỵ khí chủ yếu được diễn ra theo nguyên lý lên men qua các  bước sau:
- Vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ phức tạp và lipit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng riêng nhẹ
- Vi khuẩn tạo men axit, biến đổi các chất hữu cơ đơn giản thành axit hữu cơ.
- Vi khuẩn tạo men metan chuyển hoá hydro và các axit được tạo thành ở gian đoạn trước thành khí metan và cacbonic
Dựa trên nguyên tắc đó chúng tôi thiết kế bể phân huỷ kị khí bao gồm các bể bê tông cốt thép có nắp bịt kín để lưu nước thải trong khoảng 12 đến 20h tuỳ thuộc vào lưu lượng, hàm lượng các chất bẩn trong nước thải. Để nâng cao hiệu suất xử lý chúng tôi bố trí dày đặc các vật liệu đệm sinh học làm giá thể, đồng thời chạy khuấy đảo khí mê tan sục xuống dưới bể. Khởi động bể phân huỷ kị khí bằng chính nguồn vi khuẩn kỵ khí có sẵn trong nước thải. Ưu điểm của phương pháp là tiết kiệm năng lượng, nhân công và xử lý triệt để. Hiệu suất xử lý: COD giảm 60-65%.
Công đoạn 3: Xử lý phân hủy bằng OZONE
Hiện nay, để xử lý nước thải người ta thường áp dụng nhóm các phương pháp sau một cách độc lập hoặc kết hợp:
Phương pháp cơ học : Lắng cặn, gạt nổi, lọc… Phương pháp này áp dụng cho các chất ô nhiễm không tan, có khối lượng riêng khác nước, hoặc ở dạng hạt có kích thước lớn.
Phương pháp hóa lý : Dùng hóa chất để trung hòa, tạo huyền phù, tạo kết tủa, hấp phụ trao đổi… Phương pháp này thường được áp dụng để xử lý nước thải của các nhà máy hóa chất. Phương pháp sinh học : Phân hủy chất hữu cơ ( CHC ) nhờ vi khuẩn kỵ khí , hiếu khí, rong, tảo, nấm… Phương pháp này thường đơn giản, hiệu quả tốt và chi phí thấp, do đó thường được áp dụng khi xử lý nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ.
Các công nghệ xử lý truyền thống vẫn sử dụng hệ thống xử lý sinh học hiếu khí bằng cách sục oxy. Phương pháp này có ưu điểm là phân huỷ triệt để nước thải thành nước sạch. Tuy vậy, nhược điểm lớn của nó là: Tốn diện tích xây dựng và tiêu hao năng lượng cho khâu sục khí vì phải chạy liên tục 24/24h (nếu nghỉ vi khuẩn hiểu khí sẽ ngừng hoạt động); Ngoài ra, hệ thống phân huỷ hiếu khí sẽ không thành công nếu không tính toán đúng lượng khí cần thiết để cung cấp cho hệ thống.
Xử lý phân huỷ bằng ozone
Trong rất nhiều trường hợp, các phương pháp thông thường kể trên không hiệu quả. Với các loại nước thải nhiễm có các chất độc khó phân hủy, chẳng hạn thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…, vi sinh vật hầu như không hoạt động được. Để giải quyết vấn đề này, người ta đã áp dụng các phương pháp oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes-AOPs).
Nhằm loại bỏ những khó khăn của phương pháp xử lý hiện nay (phương pháp xử lý bằng sinh học) như: hệ thống cồng kềnh, tốn diện tích, vận hành phức tạp, chi phí vận hành cao,…công ty chúng tôi đã chế tạo và ứng dụng rất thành công dây chuyền xử lý nước thải công nghiệp bằng ozone. Công suất xử lý của các dây chuyền này đạt từ 30 – 30.000m3/ngđ.>
Trong số các chất oxy hóa thường được sử dụng, ozone là một chất oxy hóa rất mạnh. Ozone tác dụng với các CHC tan trong nước chủ yếu theo hai cơ chế sau: Thứ nhất, ozone phản ứng trực tiếp với chất tan (P). Thứ hai, ozone phản ứng với chất tan (P) theo cơ chế gốc.
Ngoài ra, ozone có thể tác dụng với chất khác tạo ra chất oxy hóa thứ cấp. Chất mới này sẽ oxy hóa chất tan. Tất cả các phản ứng trên có thể xảy ra đồng thời. Nhưng tùy theo điều kiện phản ứng và thành phần của nước nhiễm bẩn, sẽ có phản ứng nào đó trội hơn.
- Ozone phản ứng trực tiếp với chất tan
Ozone khi hòa tan vào nước sẽ tác dụng với CHC (P), tạo thành dạng oxy hóa của chúng theo phương trình động học sau: – d[P]/dt = kP [P][O3]. Nhưng phản ứng trực tiếp của ozone với CHC có tính chọn lọc, tức là ozone chỉ phản ứng với một số loại CHC nhất định. Sản phẩm của các quá trình ozone hóa trưc tiếp các chất vòng thơm bằng ozone thường là các axit hữu cơ hoặc các muối của chúng.
- Ozone phản ứng với chất tan theo cơ chế gốc
Khi tan vào nước tinh khiết, ozone sẽ phân hủy tạo thành gốc OH theo phản ứng kiểu dây chuyền. phương trình tốc độ phân hủy ozone như sau:
- d[O3] /dt = kA[O3] + kB[OH¯ ]1/2[O3]3/2 Trong đó, kA = 2 k22; kB = 2k25 ( k23/ k26 )1/2
Theo biểu thức trên, ở môi trường kiềm, sự phân hủy ozone tăng, Thực nghiệm cho thấy, khi oxy hóa các hợp chất đa vòng thơm (PAH) chỉ bằng một mình ozone, hiệu quả tốt trong điều kiện pH = 7 – 12.
Như vậy, CHC có thể bị phân hủy bởi ozone theo cả hai cơ chế: trực tiếp và gốc. Khi đó, phương trình động học chung của quá trình đó biểu diễn như sau :
- d[P]/dt = kd[O3][P] + kid[OH&][P] Trong vế phải của phương trình, số hạng thứ nhất thể hiện mức độ phản ứng trực tiếp của ozone với CHC thông qua hệ số kd. Số hạng thứ hai thể hiện mức độ phản ứng gián tiếp của nó với CHC thông qua gốc OH và thông qua hệ số kid.
Nhờ khả năng oxy hóa – khử mạnh, như đã trình bày ở trên, nên ozone có thể khử màu, khử mùi, khử trùng một cách hiệu quả. Nước thải qua bể phân hủy ozone của chúng tôi giảm được trên 90% hàm lượng COD, BOD, SS,… giảm trên 95% chỉ số Coliform, nước thải không còn màu, mùi khó chịu, không phát sinh sản phẩm thứ cấp gây độc hại.
Công đoạn 4: Tuyển nổi thứ cấp – lắng thứ cấp
Kho chứa bùn thứ cấp
Sau khi được xử lý qua công đoạn phân hủy kỵ khí và phân hủy ozone, nước thải vẫn chưa đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường. Vì vậy, cần có thêm hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp. Nước thải qua hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp của chúng tôi sẽ trở thành nước sạch, đảm bảo TCVN 5945:2005 – cột A (COD<50mg/l, BOD5<30mg/l, SS<50mg/l,…), có thể tái sử dụng làm nước cấp phục vụ sản xuất hoặc sinh hoạt.
Công đoạn 5: Xử lý tái tạo bùn thải
Bùn thải sinh ra trong nhà máy xử lý nước thải chủ yếu ở bể lắng I, bể phân huỷ sinh học và bể lắng II. Lượng bùn cặn này sẽ được hút ra bằng máy bơm. Việc xử lý bùn thải là rất cần thiết vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất nếu chúng ta không tiến hành xử lý. Mục đích của xử lý bùn thải:
- Giảm khối lượng hỗn hợp bùn cặn bằng cách tách 1 phần hay phần lớn khối lượng nước có trong hỗn hợp bùn cặn để giảm kích thước công trình xử lý và giảm thể tích cặn phải vận chuyển tới nơi tiếp nhận.
- Phân huỷ các chất hữu cơ dễ bị thối rữa, chuyển chúng thành các chất hữu cơ ổn định và các hợp chất vô cơ dễ dàng tách nước và không gây tác động xấu đến môi trường nơi tiếp nhận.
Xử lý và tái sử dụng bùn thải

Bùn sẽ được tách các thành phần hữu cơ và vô cơ bằng phương pháp thủy lực: chất vô cơ nặng sẽ lắng xuống, chất hữu cơ nhẹ hơn sẽ nổi lên trên. Các chất vô cơ sẽ tận dụng để sản xuất vật liệu xây dựng, các chất hữu cơ được xử lý bằng phương pháp sinh học để tách riêng các kim loại nặng với phần bùn hữu cơ sạch. Bùn hữu cơ sạch được tận dụng để sản xuất phân vi sinh phục vụ cho việc trồng cây và cải tạo đất nông nghiệp. Còn các kim loại nặng sẽ xử lý theo phương pháp hóa học để tách riêng từng kim loại hoặc hóa rắn toàn bộ để chôn lấp an toàn. Giá thành xử lý bùn cống rãnh, kênh rạch theo phương pháp trên chỉ bằng 30% so với dùng cách chôn lấp.

[/kythuat]
 Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây. Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp 1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon. [kythuat]

Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây.
Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp
1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon.
vỏ cây và các tạp chất lớn có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt hoạt động  ổn định. Song chắn rác thủ công thường gây ra hiện tượng tắc do lượng rác thải quá nhiều nếu không thường xuyên lấy rác. Để khắc phục hiện tượng này chúng tôi sử dụng hệ thống trục vớt hoặc máy nghiền rác. Trong trường hợp nước thải công nhiệp, để khắc phục hiện tượng ứ, tắc, sau song chắn rác chúng tôi sử dụng thêm rổ lọc rác làm bằng lưới lọc inox mịn cỡ từ 5 ÷ 1mm với tiết diện lớn, cấu tạo như những tấm chắn nghiêng, kết hợp với hoạt động của máy rung.
1.2. Bể lắng cát Bể lắng cát dùng để loại những hạt cắn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là cát.
Trên trạm xử lý nếu để cát lắng lại trong các bể lắng sẽ gây khó khăn trong công tác lấy cặn. Trong cặn có cát có thể làm cho các ống dẫn bùn không hoạt động được, máy bơm chóng hỏng. Đối với bể metan và bể lắng 2 vỏ thì cát là chất thừa. Do đó việc xây dựng bể lắng cát trên trạm xử lý khi lưu lượng nước thải lớn hơn 100m3/ngày là cần thiết. Dưới tác động của lực trọng trường, các phần tử rắn có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy trong quá trình nước thải chuyển động qua bể lắng cát. Bể lắng cát sẽ được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (0.3m/s) để các phần tử hữu cơ nhỏ không lắng được và đủ nhỏ (0.15m/s) để cát và các tạp chất vô cơ giữ lại được trong bể. Các hạt cát được giữ lại có độ lớn thuỷ lực 18-24 mm/s (đường kính hạt 0.2 – 0.25mm).
Sơ đồ quy trình xử lý nước thải
1.3. Tuyển nổi I Trong xử lý nước thải tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và nén bùn cặn. Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong 1 thời gian ngắn. Quá trình tuyển nổi nước thải được thực hiện bằng cách sục khí vào nước thải, khí chúng tôi sử dụng là ozone. Các bọt khí đó  dính kết với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ cùng nhau nổi lên mặt nước, sau đó tập hợp lại thành lớp bọt chứa hàm lượng cao của các tạp chất. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt Quá trình này được thực hiện tự động bằng máy tuyển nổi – tách chất bẩn Skimmer – HD (Công nghệ Hoa Kỳ).
1.4. Bể lắng I Lắng là 1 phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hoà tan ra khỏi nước thải. Mỗi hạt rắn không hoà tan trong nước thải khi lắng sẽ chịu tác động của hai trọng lực: trọng lực bản thân và lực cản xuất hiện khi hạt rắn chuyển động dưới tác động của trọng lực. Mỗi tương quan giữa hai lực đó quyết định tốc độ lắng của hạt rắn. Khoảng 20% chất bẩn không hoà tan trong nước thải, trong đó khoảng 20% là cát, xỉ được giữ ở bể lắng cát. Lượng chất bẩn không hoà tan còn lại chủ yếu là chất hữu cơ sẽ được gữ lại trong bể lắng I. Các chất bẩn hữu cơ không hoà tan hình thành trong quá trình xử lý sinh học (bùn thứ cấp) sẽ lắng tại bể lắng II.
Công đoạn 2: Xử lý phân hủy sinh hoc trong điều kiện kỵ khí
Mô hình bể phân hủy kị khí
Trong điều kiện không có ôxy, các chất hữu cơ có thể bị phân huỷ nhờ vi sinh vật và sản phẩm cuối cùng của quá trình này là các chất khí như mêtan (CH¬4) và cácbonic (CO2) được tạo thành. Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ nhờ vi sinh kỵ khí chủ yếu được diễn ra theo nguyên lý lên men qua các  bước sau:
- Vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ phức tạp và lipit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng riêng nhẹ
- Vi khuẩn tạo men axit, biến đổi các chất hữu cơ đơn giản thành axit hữu cơ.
- Vi khuẩn tạo men metan chuyển hoá hydro và các axit được tạo thành ở gian đoạn trước thành khí metan và cacbonic
Dựa trên nguyên tắc đó chúng tôi thiết kế bể phân huỷ kị khí bao gồm các bể bê tông cốt thép có nắp bịt kín để lưu nước thải trong khoảng 12 đến 20h tuỳ thuộc vào lưu lượng, hàm lượng các chất bẩn trong nước thải. Để nâng cao hiệu suất xử lý chúng tôi bố trí dày đặc các vật liệu đệm sinh học làm giá thể, đồng thời chạy khuấy đảo khí mê tan sục xuống dưới bể. Khởi động bể phân huỷ kị khí bằng chính nguồn vi khuẩn kỵ khí có sẵn trong nước thải. Ưu điểm của phương pháp là tiết kiệm năng lượng, nhân công và xử lý triệt để. Hiệu suất xử lý: COD giảm 60-65%.
Công đoạn 3: Xử lý phân hủy bằng OZONE
Hiện nay, để xử lý nước thải người ta thường áp dụng nhóm các phương pháp sau một cách độc lập hoặc kết hợp:
Phương pháp cơ học : Lắng cặn, gạt nổi, lọc… Phương pháp này áp dụng cho các chất ô nhiễm không tan, có khối lượng riêng khác nước, hoặc ở dạng hạt có kích thước lớn.
Phương pháp hóa lý : Dùng hóa chất để trung hòa, tạo huyền phù, tạo kết tủa, hấp phụ trao đổi… Phương pháp này thường được áp dụng để xử lý nước thải của các nhà máy hóa chất. Phương pháp sinh học : Phân hủy chất hữu cơ ( CHC ) nhờ vi khuẩn kỵ khí , hiếu khí, rong, tảo, nấm… Phương pháp này thường đơn giản, hiệu quả tốt và chi phí thấp, do đó thường được áp dụng khi xử lý nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ.
Các công nghệ xử lý truyền thống vẫn sử dụng hệ thống xử lý sinh học hiếu khí bằng cách sục oxy. Phương pháp này có ưu điểm là phân huỷ triệt để nước thải thành nước sạch. Tuy vậy, nhược điểm lớn của nó là: Tốn diện tích xây dựng và tiêu hao năng lượng cho khâu sục khí vì phải chạy liên tục 24/24h (nếu nghỉ vi khuẩn hiểu khí sẽ ngừng hoạt động); Ngoài ra, hệ thống phân huỷ hiếu khí sẽ không thành công nếu không tính toán đúng lượng khí cần thiết để cung cấp cho hệ thống.
Xử lý phân huỷ bằng ozone
Trong rất nhiều trường hợp, các phương pháp thông thường kể trên không hiệu quả. Với các loại nước thải nhiễm có các chất độc khó phân hủy, chẳng hạn thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…, vi sinh vật hầu như không hoạt động được. Để giải quyết vấn đề này, người ta đã áp dụng các phương pháp oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes-AOPs).
Nhằm loại bỏ những khó khăn của phương pháp xử lý hiện nay (phương pháp xử lý bằng sinh học) như: hệ thống cồng kềnh, tốn diện tích, vận hành phức tạp, chi phí vận hành cao,…công ty chúng tôi đã chế tạo và ứng dụng rất thành công dây chuyền xử lý nước thải công nghiệp bằng ozone. Công suất xử lý của các dây chuyền này đạt từ 30 – 30.000m3/ngđ.>
Trong số các chất oxy hóa thường được sử dụng, ozone là một chất oxy hóa rất mạnh. Ozone tác dụng với các CHC tan trong nước chủ yếu theo hai cơ chế sau: Thứ nhất, ozone phản ứng trực tiếp với chất tan (P). Thứ hai, ozone phản ứng với chất tan (P) theo cơ chế gốc.
Ngoài ra, ozone có thể tác dụng với chất khác tạo ra chất oxy hóa thứ cấp. Chất mới này sẽ oxy hóa chất tan. Tất cả các phản ứng trên có thể xảy ra đồng thời. Nhưng tùy theo điều kiện phản ứng và thành phần của nước nhiễm bẩn, sẽ có phản ứng nào đó trội hơn.
- Ozone phản ứng trực tiếp với chất tan
Ozone khi hòa tan vào nước sẽ tác dụng với CHC (P), tạo thành dạng oxy hóa của chúng theo phương trình động học sau: – d[P]/dt = kP [P][O3]. Nhưng phản ứng trực tiếp của ozone với CHC có tính chọn lọc, tức là ozone chỉ phản ứng với một số loại CHC nhất định. Sản phẩm của các quá trình ozone hóa trưc tiếp các chất vòng thơm bằng ozone thường là các axit hữu cơ hoặc các muối của chúng.
- Ozone phản ứng với chất tan theo cơ chế gốc
Khi tan vào nước tinh khiết, ozone sẽ phân hủy tạo thành gốc OH theo phản ứng kiểu dây chuyền. phương trình tốc độ phân hủy ozone như sau:
- d[O3] /dt = kA[O3] + kB[OH¯ ]1/2[O3]3/2 Trong đó, kA = 2 k22; kB = 2k25 ( k23/ k26 )1/2
Theo biểu thức trên, ở môi trường kiềm, sự phân hủy ozone tăng, Thực nghiệm cho thấy, khi oxy hóa các hợp chất đa vòng thơm (PAH) chỉ bằng một mình ozone, hiệu quả tốt trong điều kiện pH = 7 – 12.
Như vậy, CHC có thể bị phân hủy bởi ozone theo cả hai cơ chế: trực tiếp và gốc. Khi đó, phương trình động học chung của quá trình đó biểu diễn như sau :
- d[P]/dt = kd[O3][P] + kid[OH&][P] Trong vế phải của phương trình, số hạng thứ nhất thể hiện mức độ phản ứng trực tiếp của ozone với CHC thông qua hệ số kd. Số hạng thứ hai thể hiện mức độ phản ứng gián tiếp của nó với CHC thông qua gốc OH và thông qua hệ số kid.
Nhờ khả năng oxy hóa – khử mạnh, như đã trình bày ở trên, nên ozone có thể khử màu, khử mùi, khử trùng một cách hiệu quả. Nước thải qua bể phân hủy ozone của chúng tôi giảm được trên 90% hàm lượng COD, BOD, SS,… giảm trên 95% chỉ số Coliform, nước thải không còn màu, mùi khó chịu, không phát sinh sản phẩm thứ cấp gây độc hại.
Công đoạn 4: Tuyển nổi thứ cấp – lắng thứ cấp
Kho chứa bùn thứ cấp
Sau khi được xử lý qua công đoạn phân hủy kỵ khí và phân hủy ozone, nước thải vẫn chưa đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường. Vì vậy, cần có thêm hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp. Nước thải qua hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp của chúng tôi sẽ trở thành nước sạch, đảm bảo TCVN 5945:2005 – cột A (COD<50mg/l, BOD5<30mg/l, SS<50mg/l,…), có thể tái sử dụng làm nước cấp phục vụ sản xuất hoặc sinh hoạt.
Công đoạn 5: Xử lý tái tạo bùn thải
Bùn thải sinh ra trong nhà máy xử lý nước thải chủ yếu ở bể lắng I, bể phân huỷ sinh học và bể lắng II. Lượng bùn cặn này sẽ được hút ra bằng máy bơm. Việc xử lý bùn thải là rất cần thiết vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất nếu chúng ta không tiến hành xử lý. Mục đích của xử lý bùn thải:
- Giảm khối lượng hỗn hợp bùn cặn bằng cách tách 1 phần hay phần lớn khối lượng nước có trong hỗn hợp bùn cặn để giảm kích thước công trình xử lý và giảm thể tích cặn phải vận chuyển tới nơi tiếp nhận.
- Phân huỷ các chất hữu cơ dễ bị thối rữa, chuyển chúng thành các chất hữu cơ ổn định và các hợp chất vô cơ dễ dàng tách nước và không gây tác động xấu đến môi trường nơi tiếp nhận.
Xử lý và tái sử dụng bùn thải

Bùn sẽ được tách các thành phần hữu cơ và vô cơ bằng phương pháp thủy lực: chất vô cơ nặng sẽ lắng xuống, chất hữu cơ nhẹ hơn sẽ nổi lên trên. Các chất vô cơ sẽ tận dụng để sản xuất vật liệu xây dựng, các chất hữu cơ được xử lý bằng phương pháp sinh học để tách riêng các kim loại nặng với phần bùn hữu cơ sạch. Bùn hữu cơ sạch được tận dụng để sản xuất phân vi sinh phục vụ cho việc trồng cây và cải tạo đất nông nghiệp. Còn các kim loại nặng sẽ xử lý theo phương pháp hóa học để tách riêng từng kim loại hoặc hóa rắn toàn bộ để chôn lấp an toàn. Giá thành xử lý bùn cống rãnh, kênh rạch theo phương pháp trên chỉ bằng 30% so với dùng cách chôn lấp.

[/kythuat]
 Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây. Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp 1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon. [kythuat]

Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây.
Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp
1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon.
vỏ cây và các tạp chất lớn có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt hoạt động  ổn định. Song chắn rác thủ công thường gây ra hiện tượng tắc do lượng rác thải quá nhiều nếu không thường xuyên lấy rác. Để khắc phục hiện tượng này chúng tôi sử dụng hệ thống trục vớt hoặc máy nghiền rác. Trong trường hợp nước thải công nhiệp, để khắc phục hiện tượng ứ, tắc, sau song chắn rác chúng tôi sử dụng thêm rổ lọc rác làm bằng lưới lọc inox mịn cỡ từ 5 ÷ 1mm với tiết diện lớn, cấu tạo như những tấm chắn nghiêng, kết hợp với hoạt động của máy rung.
1.2. Bể lắng cát Bể lắng cát dùng để loại những hạt cắn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là cát.
Trên trạm xử lý nếu để cát lắng lại trong các bể lắng sẽ gây khó khăn trong công tác lấy cặn. Trong cặn có cát có thể làm cho các ống dẫn bùn không hoạt động được, máy bơm chóng hỏng. Đối với bể metan và bể lắng 2 vỏ thì cát là chất thừa. Do đó việc xây dựng bể lắng cát trên trạm xử lý khi lưu lượng nước thải lớn hơn 100m3/ngày là cần thiết. Dưới tác động của lực trọng trường, các phần tử rắn có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy trong quá trình nước thải chuyển động qua bể lắng cát. Bể lắng cát sẽ được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (0.3m/s) để các phần tử hữu cơ nhỏ không lắng được và đủ nhỏ (0.15m/s) để cát và các tạp chất vô cơ giữ lại được trong bể. Các hạt cát được giữ lại có độ lớn thuỷ lực 18-24 mm/s (đường kính hạt 0.2 – 0.25mm).
Sơ đồ quy trình xử lý nước thải
1.3. Tuyển nổi I Trong xử lý nước thải tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và nén bùn cặn. Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong 1 thời gian ngắn. Quá trình tuyển nổi nước thải được thực hiện bằng cách sục khí vào nước thải, khí chúng tôi sử dụng là ozone. Các bọt khí đó  dính kết với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ cùng nhau nổi lên mặt nước, sau đó tập hợp lại thành lớp bọt chứa hàm lượng cao của các tạp chất. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt Quá trình này được thực hiện tự động bằng máy tuyển nổi – tách chất bẩn Skimmer – HD (Công nghệ Hoa Kỳ).
1.4. Bể lắng I Lắng là 1 phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hoà tan ra khỏi nước thải. Mỗi hạt rắn không hoà tan trong nước thải khi lắng sẽ chịu tác động của hai trọng lực: trọng lực bản thân và lực cản xuất hiện khi hạt rắn chuyển động dưới tác động của trọng lực. Mỗi tương quan giữa hai lực đó quyết định tốc độ lắng của hạt rắn. Khoảng 20% chất bẩn không hoà tan trong nước thải, trong đó khoảng 20% là cát, xỉ được giữ ở bể lắng cát. Lượng chất bẩn không hoà tan còn lại chủ yếu là chất hữu cơ sẽ được gữ lại trong bể lắng I. Các chất bẩn hữu cơ không hoà tan hình thành trong quá trình xử lý sinh học (bùn thứ cấp) sẽ lắng tại bể lắng II.
Công đoạn 2: Xử lý phân hủy sinh hoc trong điều kiện kỵ khí
Mô hình bể phân hủy kị khí
Trong điều kiện không có ôxy, các chất hữu cơ có thể bị phân huỷ nhờ vi sinh vật và sản phẩm cuối cùng của quá trình này là các chất khí như mêtan (CH¬4) và cácbonic (CO2) được tạo thành. Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ nhờ vi sinh kỵ khí chủ yếu được diễn ra theo nguyên lý lên men qua các  bước sau:
- Vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ phức tạp và lipit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng riêng nhẹ
- Vi khuẩn tạo men axit, biến đổi các chất hữu cơ đơn giản thành axit hữu cơ.
- Vi khuẩn tạo men metan chuyển hoá hydro và các axit được tạo thành ở gian đoạn trước thành khí metan và cacbonic
Dựa trên nguyên tắc đó chúng tôi thiết kế bể phân huỷ kị khí bao gồm các bể bê tông cốt thép có nắp bịt kín để lưu nước thải trong khoảng 12 đến 20h tuỳ thuộc vào lưu lượng, hàm lượng các chất bẩn trong nước thải. Để nâng cao hiệu suất xử lý chúng tôi bố trí dày đặc các vật liệu đệm sinh học làm giá thể, đồng thời chạy khuấy đảo khí mê tan sục xuống dưới bể. Khởi động bể phân huỷ kị khí bằng chính nguồn vi khuẩn kỵ khí có sẵn trong nước thải. Ưu điểm của phương pháp là tiết kiệm năng lượng, nhân công và xử lý triệt để. Hiệu suất xử lý: COD giảm 60-65%.
Công đoạn 3: Xử lý phân hủy bằng OZONE
Hiện nay, để xử lý nước thải người ta thường áp dụng nhóm các phương pháp sau một cách độc lập hoặc kết hợp:
Phương pháp cơ học : Lắng cặn, gạt nổi, lọc… Phương pháp này áp dụng cho các chất ô nhiễm không tan, có khối lượng riêng khác nước, hoặc ở dạng hạt có kích thước lớn.
Phương pháp hóa lý : Dùng hóa chất để trung hòa, tạo huyền phù, tạo kết tủa, hấp phụ trao đổi… Phương pháp này thường được áp dụng để xử lý nước thải của các nhà máy hóa chất. Phương pháp sinh học : Phân hủy chất hữu cơ ( CHC ) nhờ vi khuẩn kỵ khí , hiếu khí, rong, tảo, nấm… Phương pháp này thường đơn giản, hiệu quả tốt và chi phí thấp, do đó thường được áp dụng khi xử lý nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ.
Các công nghệ xử lý truyền thống vẫn sử dụng hệ thống xử lý sinh học hiếu khí bằng cách sục oxy. Phương pháp này có ưu điểm là phân huỷ triệt để nước thải thành nước sạch. Tuy vậy, nhược điểm lớn của nó là: Tốn diện tích xây dựng và tiêu hao năng lượng cho khâu sục khí vì phải chạy liên tục 24/24h (nếu nghỉ vi khuẩn hiểu khí sẽ ngừng hoạt động); Ngoài ra, hệ thống phân huỷ hiếu khí sẽ không thành công nếu không tính toán đúng lượng khí cần thiết để cung cấp cho hệ thống.
Xử lý phân huỷ bằng ozone
Trong rất nhiều trường hợp, các phương pháp thông thường kể trên không hiệu quả. Với các loại nước thải nhiễm có các chất độc khó phân hủy, chẳng hạn thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…, vi sinh vật hầu như không hoạt động được. Để giải quyết vấn đề này, người ta đã áp dụng các phương pháp oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes-AOPs).
Nhằm loại bỏ những khó khăn của phương pháp xử lý hiện nay (phương pháp xử lý bằng sinh học) như: hệ thống cồng kềnh, tốn diện tích, vận hành phức tạp, chi phí vận hành cao,…công ty chúng tôi đã chế tạo và ứng dụng rất thành công dây chuyền xử lý nước thải công nghiệp bằng ozone. Công suất xử lý của các dây chuyền này đạt từ 30 – 30.000m3/ngđ.>
Trong số các chất oxy hóa thường được sử dụng, ozone là một chất oxy hóa rất mạnh. Ozone tác dụng với các CHC tan trong nước chủ yếu theo hai cơ chế sau: Thứ nhất, ozone phản ứng trực tiếp với chất tan (P). Thứ hai, ozone phản ứng với chất tan (P) theo cơ chế gốc.
Ngoài ra, ozone có thể tác dụng với chất khác tạo ra chất oxy hóa thứ cấp. Chất mới này sẽ oxy hóa chất tan. Tất cả các phản ứng trên có thể xảy ra đồng thời. Nhưng tùy theo điều kiện phản ứng và thành phần của nước nhiễm bẩn, sẽ có phản ứng nào đó trội hơn.
- Ozone phản ứng trực tiếp với chất tan
Ozone khi hòa tan vào nước sẽ tác dụng với CHC (P), tạo thành dạng oxy hóa của chúng theo phương trình động học sau: – d[P]/dt = kP [P][O3]. Nhưng phản ứng trực tiếp của ozone với CHC có tính chọn lọc, tức là ozone chỉ phản ứng với một số loại CHC nhất định. Sản phẩm của các quá trình ozone hóa trưc tiếp các chất vòng thơm bằng ozone thường là các axit hữu cơ hoặc các muối của chúng.
- Ozone phản ứng với chất tan theo cơ chế gốc
Khi tan vào nước tinh khiết, ozone sẽ phân hủy tạo thành gốc OH theo phản ứng kiểu dây chuyền. phương trình tốc độ phân hủy ozone như sau:
- d[O3] /dt = kA[O3] + kB[OH¯ ]1/2[O3]3/2 Trong đó, kA = 2 k22; kB = 2k25 ( k23/ k26 )1/2
Theo biểu thức trên, ở môi trường kiềm, sự phân hủy ozone tăng, Thực nghiệm cho thấy, khi oxy hóa các hợp chất đa vòng thơm (PAH) chỉ bằng một mình ozone, hiệu quả tốt trong điều kiện pH = 7 – 12.
Như vậy, CHC có thể bị phân hủy bởi ozone theo cả hai cơ chế: trực tiếp và gốc. Khi đó, phương trình động học chung của quá trình đó biểu diễn như sau :
- d[P]/dt = kd[O3][P] + kid[OH&][P] Trong vế phải của phương trình, số hạng thứ nhất thể hiện mức độ phản ứng trực tiếp của ozone với CHC thông qua hệ số kd. Số hạng thứ hai thể hiện mức độ phản ứng gián tiếp của nó với CHC thông qua gốc OH và thông qua hệ số kid.
Nhờ khả năng oxy hóa – khử mạnh, như đã trình bày ở trên, nên ozone có thể khử màu, khử mùi, khử trùng một cách hiệu quả. Nước thải qua bể phân hủy ozone của chúng tôi giảm được trên 90% hàm lượng COD, BOD, SS,… giảm trên 95% chỉ số Coliform, nước thải không còn màu, mùi khó chịu, không phát sinh sản phẩm thứ cấp gây độc hại.
Công đoạn 4: Tuyển nổi thứ cấp – lắng thứ cấp
Kho chứa bùn thứ cấp
Sau khi được xử lý qua công đoạn phân hủy kỵ khí và phân hủy ozone, nước thải vẫn chưa đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường. Vì vậy, cần có thêm hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp. Nước thải qua hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp của chúng tôi sẽ trở thành nước sạch, đảm bảo TCVN 5945:2005 – cột A (COD<50mg/l, BOD5<30mg/l, SS<50mg/l,…), có thể tái sử dụng làm nước cấp phục vụ sản xuất hoặc sinh hoạt.
Công đoạn 5: Xử lý tái tạo bùn thải
Bùn thải sinh ra trong nhà máy xử lý nước thải chủ yếu ở bể lắng I, bể phân huỷ sinh học và bể lắng II. Lượng bùn cặn này sẽ được hút ra bằng máy bơm. Việc xử lý bùn thải là rất cần thiết vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất nếu chúng ta không tiến hành xử lý. Mục đích của xử lý bùn thải:
- Giảm khối lượng hỗn hợp bùn cặn bằng cách tách 1 phần hay phần lớn khối lượng nước có trong hỗn hợp bùn cặn để giảm kích thước công trình xử lý và giảm thể tích cặn phải vận chuyển tới nơi tiếp nhận.
- Phân huỷ các chất hữu cơ dễ bị thối rữa, chuyển chúng thành các chất hữu cơ ổn định và các hợp chất vô cơ dễ dàng tách nước và không gây tác động xấu đến môi trường nơi tiếp nhận.
Xử lý và tái sử dụng bùn thải

Bùn sẽ được tách các thành phần hữu cơ và vô cơ bằng phương pháp thủy lực: chất vô cơ nặng sẽ lắng xuống, chất hữu cơ nhẹ hơn sẽ nổi lên trên. Các chất vô cơ sẽ tận dụng để sản xuất vật liệu xây dựng, các chất hữu cơ được xử lý bằng phương pháp sinh học để tách riêng các kim loại nặng với phần bùn hữu cơ sạch. Bùn hữu cơ sạch được tận dụng để sản xuất phân vi sinh phục vụ cho việc trồng cây và cải tạo đất nông nghiệp. Còn các kim loại nặng sẽ xử lý theo phương pháp hóa học để tách riêng từng kim loại hoặc hóa rắn toàn bộ để chôn lấp an toàn. Giá thành xử lý bùn cống rãnh, kênh rạch theo phương pháp trên chỉ bằng 30% so với dùng cách chôn lấp.

[/kythuat]
 Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây. Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp 1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon. [kythuat]

Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây.
Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp
1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon.
vỏ cây và các tạp chất lớn có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt hoạt động  ổn định. Song chắn rác thủ công thường gây ra hiện tượng tắc do lượng rác thải quá nhiều nếu không thường xuyên lấy rác. Để khắc phục hiện tượng này chúng tôi sử dụng hệ thống trục vớt hoặc máy nghiền rác. Trong trường hợp nước thải công nhiệp, để khắc phục hiện tượng ứ, tắc, sau song chắn rác chúng tôi sử dụng thêm rổ lọc rác làm bằng lưới lọc inox mịn cỡ từ 5 ÷ 1mm với tiết diện lớn, cấu tạo như những tấm chắn nghiêng, kết hợp với hoạt động của máy rung.
1.2. Bể lắng cát Bể lắng cát dùng để loại những hạt cắn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là cát.
Trên trạm xử lý nếu để cát lắng lại trong các bể lắng sẽ gây khó khăn trong công tác lấy cặn. Trong cặn có cát có thể làm cho các ống dẫn bùn không hoạt động được, máy bơm chóng hỏng. Đối với bể metan và bể lắng 2 vỏ thì cát là chất thừa. Do đó việc xây dựng bể lắng cát trên trạm xử lý khi lưu lượng nước thải lớn hơn 100m3/ngày là cần thiết. Dưới tác động của lực trọng trường, các phần tử rắn có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy trong quá trình nước thải chuyển động qua bể lắng cát. Bể lắng cát sẽ được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (0.3m/s) để các phần tử hữu cơ nhỏ không lắng được và đủ nhỏ (0.15m/s) để cát và các tạp chất vô cơ giữ lại được trong bể. Các hạt cát được giữ lại có độ lớn thuỷ lực 18-24 mm/s (đường kính hạt 0.2 – 0.25mm).
Sơ đồ quy trình xử lý nước thải
1.3. Tuyển nổi I Trong xử lý nước thải tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và nén bùn cặn. Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong 1 thời gian ngắn. Quá trình tuyển nổi nước thải được thực hiện bằng cách sục khí vào nước thải, khí chúng tôi sử dụng là ozone. Các bọt khí đó  dính kết với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ cùng nhau nổi lên mặt nước, sau đó tập hợp lại thành lớp bọt chứa hàm lượng cao của các tạp chất. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt Quá trình này được thực hiện tự động bằng máy tuyển nổi – tách chất bẩn Skimmer – HD (Công nghệ Hoa Kỳ).
1.4. Bể lắng I Lắng là 1 phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hoà tan ra khỏi nước thải. Mỗi hạt rắn không hoà tan trong nước thải khi lắng sẽ chịu tác động của hai trọng lực: trọng lực bản thân và lực cản xuất hiện khi hạt rắn chuyển động dưới tác động của trọng lực. Mỗi tương quan giữa hai lực đó quyết định tốc độ lắng của hạt rắn. Khoảng 20% chất bẩn không hoà tan trong nước thải, trong đó khoảng 20% là cát, xỉ được giữ ở bể lắng cát. Lượng chất bẩn không hoà tan còn lại chủ yếu là chất hữu cơ sẽ được gữ lại trong bể lắng I. Các chất bẩn hữu cơ không hoà tan hình thành trong quá trình xử lý sinh học (bùn thứ cấp) sẽ lắng tại bể lắng II.
Công đoạn 2: Xử lý phân hủy sinh hoc trong điều kiện kỵ khí
Mô hình bể phân hủy kị khí
Trong điều kiện không có ôxy, các chất hữu cơ có thể bị phân huỷ nhờ vi sinh vật và sản phẩm cuối cùng của quá trình này là các chất khí như mêtan (CH¬4) và cácbonic (CO2) được tạo thành. Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ nhờ vi sinh kỵ khí chủ yếu được diễn ra theo nguyên lý lên men qua các  bước sau:
- Vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ phức tạp và lipit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng riêng nhẹ
- Vi khuẩn tạo men axit, biến đổi các chất hữu cơ đơn giản thành axit hữu cơ.
- Vi khuẩn tạo men metan chuyển hoá hydro và các axit được tạo thành ở gian đoạn trước thành khí metan và cacbonic
Dựa trên nguyên tắc đó chúng tôi thiết kế bể phân huỷ kị khí bao gồm các bể bê tông cốt thép có nắp bịt kín để lưu nước thải trong khoảng 12 đến 20h tuỳ thuộc vào lưu lượng, hàm lượng các chất bẩn trong nước thải. Để nâng cao hiệu suất xử lý chúng tôi bố trí dày đặc các vật liệu đệm sinh học làm giá thể, đồng thời chạy khuấy đảo khí mê tan sục xuống dưới bể. Khởi động bể phân huỷ kị khí bằng chính nguồn vi khuẩn kỵ khí có sẵn trong nước thải. Ưu điểm của phương pháp là tiết kiệm năng lượng, nhân công và xử lý triệt để. Hiệu suất xử lý: COD giảm 60-65%.
Công đoạn 3: Xử lý phân hủy bằng OZONE
Hiện nay, để xử lý nước thải người ta thường áp dụng nhóm các phương pháp sau một cách độc lập hoặc kết hợp:
Phương pháp cơ học : Lắng cặn, gạt nổi, lọc… Phương pháp này áp dụng cho các chất ô nhiễm không tan, có khối lượng riêng khác nước, hoặc ở dạng hạt có kích thước lớn.
Phương pháp hóa lý : Dùng hóa chất để trung hòa, tạo huyền phù, tạo kết tủa, hấp phụ trao đổi… Phương pháp này thường được áp dụng để xử lý nước thải của các nhà máy hóa chất. Phương pháp sinh học : Phân hủy chất hữu cơ ( CHC ) nhờ vi khuẩn kỵ khí , hiếu khí, rong, tảo, nấm… Phương pháp này thường đơn giản, hiệu quả tốt và chi phí thấp, do đó thường được áp dụng khi xử lý nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ.
Các công nghệ xử lý truyền thống vẫn sử dụng hệ thống xử lý sinh học hiếu khí bằng cách sục oxy. Phương pháp này có ưu điểm là phân huỷ triệt để nước thải thành nước sạch. Tuy vậy, nhược điểm lớn của nó là: Tốn diện tích xây dựng và tiêu hao năng lượng cho khâu sục khí vì phải chạy liên tục 24/24h (nếu nghỉ vi khuẩn hiểu khí sẽ ngừng hoạt động); Ngoài ra, hệ thống phân huỷ hiếu khí sẽ không thành công nếu không tính toán đúng lượng khí cần thiết để cung cấp cho hệ thống.
Xử lý phân huỷ bằng ozone
Trong rất nhiều trường hợp, các phương pháp thông thường kể trên không hiệu quả. Với các loại nước thải nhiễm có các chất độc khó phân hủy, chẳng hạn thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…, vi sinh vật hầu như không hoạt động được. Để giải quyết vấn đề này, người ta đã áp dụng các phương pháp oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes-AOPs).
Nhằm loại bỏ những khó khăn của phương pháp xử lý hiện nay (phương pháp xử lý bằng sinh học) như: hệ thống cồng kềnh, tốn diện tích, vận hành phức tạp, chi phí vận hành cao,…công ty chúng tôi đã chế tạo và ứng dụng rất thành công dây chuyền xử lý nước thải công nghiệp bằng ozone. Công suất xử lý của các dây chuyền này đạt từ 30 – 30.000m3/ngđ.>
Trong số các chất oxy hóa thường được sử dụng, ozone là một chất oxy hóa rất mạnh. Ozone tác dụng với các CHC tan trong nước chủ yếu theo hai cơ chế sau: Thứ nhất, ozone phản ứng trực tiếp với chất tan (P). Thứ hai, ozone phản ứng với chất tan (P) theo cơ chế gốc.
Ngoài ra, ozone có thể tác dụng với chất khác tạo ra chất oxy hóa thứ cấp. Chất mới này sẽ oxy hóa chất tan. Tất cả các phản ứng trên có thể xảy ra đồng thời. Nhưng tùy theo điều kiện phản ứng và thành phần của nước nhiễm bẩn, sẽ có phản ứng nào đó trội hơn.
- Ozone phản ứng trực tiếp với chất tan
Ozone khi hòa tan vào nước sẽ tác dụng với CHC (P), tạo thành dạng oxy hóa của chúng theo phương trình động học sau: – d[P]/dt = kP [P][O3]. Nhưng phản ứng trực tiếp của ozone với CHC có tính chọn lọc, tức là ozone chỉ phản ứng với một số loại CHC nhất định. Sản phẩm của các quá trình ozone hóa trưc tiếp các chất vòng thơm bằng ozone thường là các axit hữu cơ hoặc các muối của chúng.
- Ozone phản ứng với chất tan theo cơ chế gốc
Khi tan vào nước tinh khiết, ozone sẽ phân hủy tạo thành gốc OH theo phản ứng kiểu dây chuyền. phương trình tốc độ phân hủy ozone như sau:
- d[O3] /dt = kA[O3] + kB[OH¯ ]1/2[O3]3/2 Trong đó, kA = 2 k22; kB = 2k25 ( k23/ k26 )1/2
Theo biểu thức trên, ở môi trường kiềm, sự phân hủy ozone tăng, Thực nghiệm cho thấy, khi oxy hóa các hợp chất đa vòng thơm (PAH) chỉ bằng một mình ozone, hiệu quả tốt trong điều kiện pH = 7 – 12.
Như vậy, CHC có thể bị phân hủy bởi ozone theo cả hai cơ chế: trực tiếp và gốc. Khi đó, phương trình động học chung của quá trình đó biểu diễn như sau :
- d[P]/dt = kd[O3][P] + kid[OH&][P] Trong vế phải của phương trình, số hạng thứ nhất thể hiện mức độ phản ứng trực tiếp của ozone với CHC thông qua hệ số kd. Số hạng thứ hai thể hiện mức độ phản ứng gián tiếp của nó với CHC thông qua gốc OH và thông qua hệ số kid.
Nhờ khả năng oxy hóa – khử mạnh, như đã trình bày ở trên, nên ozone có thể khử màu, khử mùi, khử trùng một cách hiệu quả. Nước thải qua bể phân hủy ozone của chúng tôi giảm được trên 90% hàm lượng COD, BOD, SS,… giảm trên 95% chỉ số Coliform, nước thải không còn màu, mùi khó chịu, không phát sinh sản phẩm thứ cấp gây độc hại.
Công đoạn 4: Tuyển nổi thứ cấp – lắng thứ cấp
Kho chứa bùn thứ cấp
Sau khi được xử lý qua công đoạn phân hủy kỵ khí và phân hủy ozone, nước thải vẫn chưa đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường. Vì vậy, cần có thêm hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp. Nước thải qua hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp của chúng tôi sẽ trở thành nước sạch, đảm bảo TCVN 5945:2005 – cột A (COD<50mg/l, BOD5<30mg/l, SS<50mg/l,…), có thể tái sử dụng làm nước cấp phục vụ sản xuất hoặc sinh hoạt.
Công đoạn 5: Xử lý tái tạo bùn thải
Bùn thải sinh ra trong nhà máy xử lý nước thải chủ yếu ở bể lắng I, bể phân huỷ sinh học và bể lắng II. Lượng bùn cặn này sẽ được hút ra bằng máy bơm. Việc xử lý bùn thải là rất cần thiết vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất nếu chúng ta không tiến hành xử lý. Mục đích của xử lý bùn thải:
- Giảm khối lượng hỗn hợp bùn cặn bằng cách tách 1 phần hay phần lớn khối lượng nước có trong hỗn hợp bùn cặn để giảm kích thước công trình xử lý và giảm thể tích cặn phải vận chuyển tới nơi tiếp nhận.
- Phân huỷ các chất hữu cơ dễ bị thối rữa, chuyển chúng thành các chất hữu cơ ổn định và các hợp chất vô cơ dễ dàng tách nước và không gây tác động xấu đến môi trường nơi tiếp nhận.
Xử lý và tái sử dụng bùn thải

Bùn sẽ được tách các thành phần hữu cơ và vô cơ bằng phương pháp thủy lực: chất vô cơ nặng sẽ lắng xuống, chất hữu cơ nhẹ hơn sẽ nổi lên trên. Các chất vô cơ sẽ tận dụng để sản xuất vật liệu xây dựng, các chất hữu cơ được xử lý bằng phương pháp sinh học để tách riêng các kim loại nặng với phần bùn hữu cơ sạch. Bùn hữu cơ sạch được tận dụng để sản xuất phân vi sinh phục vụ cho việc trồng cây và cải tạo đất nông nghiệp. Còn các kim loại nặng sẽ xử lý theo phương pháp hóa học để tách riêng từng kim loại hoặc hóa rắn toàn bộ để chôn lấp an toàn. Giá thành xử lý bùn cống rãnh, kênh rạch theo phương pháp trên chỉ bằng 30% so với dùng cách chôn lấp.

[/kythuat]
 Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây. Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp 1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon. [kythuat]

Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây.
Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp
1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon.
vỏ cây và các tạp chất lớn có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt hoạt động  ổn định. Song chắn rác thủ công thường gây ra hiện tượng tắc do lượng rác thải quá nhiều nếu không thường xuyên lấy rác. Để khắc phục hiện tượng này chúng tôi sử dụng hệ thống trục vớt hoặc máy nghiền rác. Trong trường hợp nước thải công nhiệp, để khắc phục hiện tượng ứ, tắc, sau song chắn rác chúng tôi sử dụng thêm rổ lọc rác làm bằng lưới lọc inox mịn cỡ từ 5 ÷ 1mm với tiết diện lớn, cấu tạo như những tấm chắn nghiêng, kết hợp với hoạt động của máy rung.
1.2. Bể lắng cát Bể lắng cát dùng để loại những hạt cắn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là cát.
Trên trạm xử lý nếu để cát lắng lại trong các bể lắng sẽ gây khó khăn trong công tác lấy cặn. Trong cặn có cát có thể làm cho các ống dẫn bùn không hoạt động được, máy bơm chóng hỏng. Đối với bể metan và bể lắng 2 vỏ thì cát là chất thừa. Do đó việc xây dựng bể lắng cát trên trạm xử lý khi lưu lượng nước thải lớn hơn 100m3/ngày là cần thiết. Dưới tác động của lực trọng trường, các phần tử rắn có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy trong quá trình nước thải chuyển động qua bể lắng cát. Bể lắng cát sẽ được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (0.3m/s) để các phần tử hữu cơ nhỏ không lắng được và đủ nhỏ (0.15m/s) để cát và các tạp chất vô cơ giữ lại được trong bể. Các hạt cát được giữ lại có độ lớn thuỷ lực 18-24 mm/s (đường kính hạt 0.2 – 0.25mm).
Sơ đồ quy trình xử lý nước thải
1.3. Tuyển nổi I Trong xử lý nước thải tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và nén bùn cặn. Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong 1 thời gian ngắn. Quá trình tuyển nổi nước thải được thực hiện bằng cách sục khí vào nước thải, khí chúng tôi sử dụng là ozone. Các bọt khí đó  dính kết với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ cùng nhau nổi lên mặt nước, sau đó tập hợp lại thành lớp bọt chứa hàm lượng cao của các tạp chất. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt Quá trình này được thực hiện tự động bằng máy tuyển nổi – tách chất bẩn Skimmer – HD (Công nghệ Hoa Kỳ).
1.4. Bể lắng I Lắng là 1 phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hoà tan ra khỏi nước thải. Mỗi hạt rắn không hoà tan trong nước thải khi lắng sẽ chịu tác động của hai trọng lực: trọng lực bản thân và lực cản xuất hiện khi hạt rắn chuyển động dưới tác động của trọng lực. Mỗi tương quan giữa hai lực đó quyết định tốc độ lắng của hạt rắn. Khoảng 20% chất bẩn không hoà tan trong nước thải, trong đó khoảng 20% là cát, xỉ được giữ ở bể lắng cát. Lượng chất bẩn không hoà tan còn lại chủ yếu là chất hữu cơ sẽ được gữ lại trong bể lắng I. Các chất bẩn hữu cơ không hoà tan hình thành trong quá trình xử lý sinh học (bùn thứ cấp) sẽ lắng tại bể lắng II.
Công đoạn 2: Xử lý phân hủy sinh hoc trong điều kiện kỵ khí
Mô hình bể phân hủy kị khí
Trong điều kiện không có ôxy, các chất hữu cơ có thể bị phân huỷ nhờ vi sinh vật và sản phẩm cuối cùng của quá trình này là các chất khí như mêtan (CH¬4) và cácbonic (CO2) được tạo thành. Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ nhờ vi sinh kỵ khí chủ yếu được diễn ra theo nguyên lý lên men qua các  bước sau:
- Vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ phức tạp và lipit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng riêng nhẹ
- Vi khuẩn tạo men axit, biến đổi các chất hữu cơ đơn giản thành axit hữu cơ.
- Vi khuẩn tạo men metan chuyển hoá hydro và các axit được tạo thành ở gian đoạn trước thành khí metan và cacbonic
Dựa trên nguyên tắc đó chúng tôi thiết kế bể phân huỷ kị khí bao gồm các bể bê tông cốt thép có nắp bịt kín để lưu nước thải trong khoảng 12 đến 20h tuỳ thuộc vào lưu lượng, hàm lượng các chất bẩn trong nước thải. Để nâng cao hiệu suất xử lý chúng tôi bố trí dày đặc các vật liệu đệm sinh học làm giá thể, đồng thời chạy khuấy đảo khí mê tan sục xuống dưới bể. Khởi động bể phân huỷ kị khí bằng chính nguồn vi khuẩn kỵ khí có sẵn trong nước thải. Ưu điểm của phương pháp là tiết kiệm năng lượng, nhân công và xử lý triệt để. Hiệu suất xử lý: COD giảm 60-65%.
Công đoạn 3: Xử lý phân hủy bằng OZONE
Hiện nay, để xử lý nước thải người ta thường áp dụng nhóm các phương pháp sau một cách độc lập hoặc kết hợp:
Phương pháp cơ học : Lắng cặn, gạt nổi, lọc… Phương pháp này áp dụng cho các chất ô nhiễm không tan, có khối lượng riêng khác nước, hoặc ở dạng hạt có kích thước lớn.
Phương pháp hóa lý : Dùng hóa chất để trung hòa, tạo huyền phù, tạo kết tủa, hấp phụ trao đổi… Phương pháp này thường được áp dụng để xử lý nước thải của các nhà máy hóa chất. Phương pháp sinh học : Phân hủy chất hữu cơ ( CHC ) nhờ vi khuẩn kỵ khí , hiếu khí, rong, tảo, nấm… Phương pháp này thường đơn giản, hiệu quả tốt và chi phí thấp, do đó thường được áp dụng khi xử lý nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ.
Các công nghệ xử lý truyền thống vẫn sử dụng hệ thống xử lý sinh học hiếu khí bằng cách sục oxy. Phương pháp này có ưu điểm là phân huỷ triệt để nước thải thành nước sạch. Tuy vậy, nhược điểm lớn của nó là: Tốn diện tích xây dựng và tiêu hao năng lượng cho khâu sục khí vì phải chạy liên tục 24/24h (nếu nghỉ vi khuẩn hiểu khí sẽ ngừng hoạt động); Ngoài ra, hệ thống phân huỷ hiếu khí sẽ không thành công nếu không tính toán đúng lượng khí cần thiết để cung cấp cho hệ thống.
Xử lý phân huỷ bằng ozone
Trong rất nhiều trường hợp, các phương pháp thông thường kể trên không hiệu quả. Với các loại nước thải nhiễm có các chất độc khó phân hủy, chẳng hạn thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…, vi sinh vật hầu như không hoạt động được. Để giải quyết vấn đề này, người ta đã áp dụng các phương pháp oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes-AOPs).
Nhằm loại bỏ những khó khăn của phương pháp xử lý hiện nay (phương pháp xử lý bằng sinh học) như: hệ thống cồng kềnh, tốn diện tích, vận hành phức tạp, chi phí vận hành cao,…công ty chúng tôi đã chế tạo và ứng dụng rất thành công dây chuyền xử lý nước thải công nghiệp bằng ozone. Công suất xử lý của các dây chuyền này đạt từ 30 – 30.000m3/ngđ.>
Trong số các chất oxy hóa thường được sử dụng, ozone là một chất oxy hóa rất mạnh. Ozone tác dụng với các CHC tan trong nước chủ yếu theo hai cơ chế sau: Thứ nhất, ozone phản ứng trực tiếp với chất tan (P). Thứ hai, ozone phản ứng với chất tan (P) theo cơ chế gốc.
Ngoài ra, ozone có thể tác dụng với chất khác tạo ra chất oxy hóa thứ cấp. Chất mới này sẽ oxy hóa chất tan. Tất cả các phản ứng trên có thể xảy ra đồng thời. Nhưng tùy theo điều kiện phản ứng và thành phần của nước nhiễm bẩn, sẽ có phản ứng nào đó trội hơn.
- Ozone phản ứng trực tiếp với chất tan
Ozone khi hòa tan vào nước sẽ tác dụng với CHC (P), tạo thành dạng oxy hóa của chúng theo phương trình động học sau: – d[P]/dt = kP [P][O3]. Nhưng phản ứng trực tiếp của ozone với CHC có tính chọn lọc, tức là ozone chỉ phản ứng với một số loại CHC nhất định. Sản phẩm của các quá trình ozone hóa trưc tiếp các chất vòng thơm bằng ozone thường là các axit hữu cơ hoặc các muối của chúng.
- Ozone phản ứng với chất tan theo cơ chế gốc
Khi tan vào nước tinh khiết, ozone sẽ phân hủy tạo thành gốc OH theo phản ứng kiểu dây chuyền. phương trình tốc độ phân hủy ozone như sau:
- d[O3] /dt = kA[O3] + kB[OH¯ ]1/2[O3]3/2 Trong đó, kA = 2 k22; kB = 2k25 ( k23/ k26 )1/2
Theo biểu thức trên, ở môi trường kiềm, sự phân hủy ozone tăng, Thực nghiệm cho thấy, khi oxy hóa các hợp chất đa vòng thơm (PAH) chỉ bằng một mình ozone, hiệu quả tốt trong điều kiện pH = 7 – 12.
Như vậy, CHC có thể bị phân hủy bởi ozone theo cả hai cơ chế: trực tiếp và gốc. Khi đó, phương trình động học chung của quá trình đó biểu diễn như sau :
- d[P]/dt = kd[O3][P] + kid[OH&][P] Trong vế phải của phương trình, số hạng thứ nhất thể hiện mức độ phản ứng trực tiếp của ozone với CHC thông qua hệ số kd. Số hạng thứ hai thể hiện mức độ phản ứng gián tiếp của nó với CHC thông qua gốc OH và thông qua hệ số kid.
Nhờ khả năng oxy hóa – khử mạnh, như đã trình bày ở trên, nên ozone có thể khử màu, khử mùi, khử trùng một cách hiệu quả. Nước thải qua bể phân hủy ozone của chúng tôi giảm được trên 90% hàm lượng COD, BOD, SS,… giảm trên 95% chỉ số Coliform, nước thải không còn màu, mùi khó chịu, không phát sinh sản phẩm thứ cấp gây độc hại.
Công đoạn 4: Tuyển nổi thứ cấp – lắng thứ cấp
Kho chứa bùn thứ cấp
Sau khi được xử lý qua công đoạn phân hủy kỵ khí và phân hủy ozone, nước thải vẫn chưa đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường. Vì vậy, cần có thêm hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp. Nước thải qua hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp của chúng tôi sẽ trở thành nước sạch, đảm bảo TCVN 5945:2005 – cột A (COD<50mg/l, BOD5<30mg/l, SS<50mg/l,…), có thể tái sử dụng làm nước cấp phục vụ sản xuất hoặc sinh hoạt.
Công đoạn 5: Xử lý tái tạo bùn thải
Bùn thải sinh ra trong nhà máy xử lý nước thải chủ yếu ở bể lắng I, bể phân huỷ sinh học và bể lắng II. Lượng bùn cặn này sẽ được hút ra bằng máy bơm. Việc xử lý bùn thải là rất cần thiết vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất nếu chúng ta không tiến hành xử lý. Mục đích của xử lý bùn thải:
- Giảm khối lượng hỗn hợp bùn cặn bằng cách tách 1 phần hay phần lớn khối lượng nước có trong hỗn hợp bùn cặn để giảm kích thước công trình xử lý và giảm thể tích cặn phải vận chuyển tới nơi tiếp nhận.
- Phân huỷ các chất hữu cơ dễ bị thối rữa, chuyển chúng thành các chất hữu cơ ổn định và các hợp chất vô cơ dễ dàng tách nước và không gây tác động xấu đến môi trường nơi tiếp nhận.
Xử lý và tái sử dụng bùn thải

Bùn sẽ được tách các thành phần hữu cơ và vô cơ bằng phương pháp thủy lực: chất vô cơ nặng sẽ lắng xuống, chất hữu cơ nhẹ hơn sẽ nổi lên trên. Các chất vô cơ sẽ tận dụng để sản xuất vật liệu xây dựng, các chất hữu cơ được xử lý bằng phương pháp sinh học để tách riêng các kim loại nặng với phần bùn hữu cơ sạch. Bùn hữu cơ sạch được tận dụng để sản xuất phân vi sinh phục vụ cho việc trồng cây và cải tạo đất nông nghiệp. Còn các kim loại nặng sẽ xử lý theo phương pháp hóa học để tách riêng từng kim loại hoặc hóa rắn toàn bộ để chôn lấp an toàn. Giá thành xử lý bùn cống rãnh, kênh rạch theo phương pháp trên chỉ bằng 30% so với dùng cách chôn lấp.

[/kythuat]
 Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây. Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp 1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon. [kythuat]

Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây.
Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp
1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon.
vỏ cây và các tạp chất lớn có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt hoạt động  ổn định. Song chắn rác thủ công thường gây ra hiện tượng tắc do lượng rác thải quá nhiều nếu không thường xuyên lấy rác. Để khắc phục hiện tượng này chúng tôi sử dụng hệ thống trục vớt hoặc máy nghiền rác. Trong trường hợp nước thải công nhiệp, để khắc phục hiện tượng ứ, tắc, sau song chắn rác chúng tôi sử dụng thêm rổ lọc rác làm bằng lưới lọc inox mịn cỡ từ 5 ÷ 1mm với tiết diện lớn, cấu tạo như những tấm chắn nghiêng, kết hợp với hoạt động của máy rung.
1.2. Bể lắng cát Bể lắng cát dùng để loại những hạt cắn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là cát.
Trên trạm xử lý nếu để cát lắng lại trong các bể lắng sẽ gây khó khăn trong công tác lấy cặn. Trong cặn có cát có thể làm cho các ống dẫn bùn không hoạt động được, máy bơm chóng hỏng. Đối với bể metan và bể lắng 2 vỏ thì cát là chất thừa. Do đó việc xây dựng bể lắng cát trên trạm xử lý khi lưu lượng nước thải lớn hơn 100m3/ngày là cần thiết. Dưới tác động của lực trọng trường, các phần tử rắn có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy trong quá trình nước thải chuyển động qua bể lắng cát. Bể lắng cát sẽ được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (0.3m/s) để các phần tử hữu cơ nhỏ không lắng được và đủ nhỏ (0.15m/s) để cát và các tạp chất vô cơ giữ lại được trong bể. Các hạt cát được giữ lại có độ lớn thuỷ lực 18-24 mm/s (đường kính hạt 0.2 – 0.25mm).
Sơ đồ quy trình xử lý nước thải
1.3. Tuyển nổi I Trong xử lý nước thải tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và nén bùn cặn. Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong 1 thời gian ngắn. Quá trình tuyển nổi nước thải được thực hiện bằng cách sục khí vào nước thải, khí chúng tôi sử dụng là ozone. Các bọt khí đó  dính kết với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ cùng nhau nổi lên mặt nước, sau đó tập hợp lại thành lớp bọt chứa hàm lượng cao của các tạp chất. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt Quá trình này được thực hiện tự động bằng máy tuyển nổi – tách chất bẩn Skimmer – HD (Công nghệ Hoa Kỳ).
1.4. Bể lắng I Lắng là 1 phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hoà tan ra khỏi nước thải. Mỗi hạt rắn không hoà tan trong nước thải khi lắng sẽ chịu tác động của hai trọng lực: trọng lực bản thân và lực cản xuất hiện khi hạt rắn chuyển động dưới tác động của trọng lực. Mỗi tương quan giữa hai lực đó quyết định tốc độ lắng của hạt rắn. Khoảng 20% chất bẩn không hoà tan trong nước thải, trong đó khoảng 20% là cát, xỉ được giữ ở bể lắng cát. Lượng chất bẩn không hoà tan còn lại chủ yếu là chất hữu cơ sẽ được gữ lại trong bể lắng I. Các chất bẩn hữu cơ không hoà tan hình thành trong quá trình xử lý sinh học (bùn thứ cấp) sẽ lắng tại bể lắng II.
Công đoạn 2: Xử lý phân hủy sinh hoc trong điều kiện kỵ khí
Mô hình bể phân hủy kị khí
Trong điều kiện không có ôxy, các chất hữu cơ có thể bị phân huỷ nhờ vi sinh vật và sản phẩm cuối cùng của quá trình này là các chất khí như mêtan (CH¬4) và cácbonic (CO2) được tạo thành. Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ nhờ vi sinh kỵ khí chủ yếu được diễn ra theo nguyên lý lên men qua các  bước sau:
- Vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ phức tạp và lipit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng riêng nhẹ
- Vi khuẩn tạo men axit, biến đổi các chất hữu cơ đơn giản thành axit hữu cơ.
- Vi khuẩn tạo men metan chuyển hoá hydro và các axit được tạo thành ở gian đoạn trước thành khí metan và cacbonic
Dựa trên nguyên tắc đó chúng tôi thiết kế bể phân huỷ kị khí bao gồm các bể bê tông cốt thép có nắp bịt kín để lưu nước thải trong khoảng 12 đến 20h tuỳ thuộc vào lưu lượng, hàm lượng các chất bẩn trong nước thải. Để nâng cao hiệu suất xử lý chúng tôi bố trí dày đặc các vật liệu đệm sinh học làm giá thể, đồng thời chạy khuấy đảo khí mê tan sục xuống dưới bể. Khởi động bể phân huỷ kị khí bằng chính nguồn vi khuẩn kỵ khí có sẵn trong nước thải. Ưu điểm của phương pháp là tiết kiệm năng lượng, nhân công và xử lý triệt để. Hiệu suất xử lý: COD giảm 60-65%.
Công đoạn 3: Xử lý phân hủy bằng OZONE
Hiện nay, để xử lý nước thải người ta thường áp dụng nhóm các phương pháp sau một cách độc lập hoặc kết hợp:
Phương pháp cơ học : Lắng cặn, gạt nổi, lọc… Phương pháp này áp dụng cho các chất ô nhiễm không tan, có khối lượng riêng khác nước, hoặc ở dạng hạt có kích thước lớn.
Phương pháp hóa lý : Dùng hóa chất để trung hòa, tạo huyền phù, tạo kết tủa, hấp phụ trao đổi… Phương pháp này thường được áp dụng để xử lý nước thải của các nhà máy hóa chất. Phương pháp sinh học : Phân hủy chất hữu cơ ( CHC ) nhờ vi khuẩn kỵ khí , hiếu khí, rong, tảo, nấm… Phương pháp này thường đơn giản, hiệu quả tốt và chi phí thấp, do đó thường được áp dụng khi xử lý nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ.
Các công nghệ xử lý truyền thống vẫn sử dụng hệ thống xử lý sinh học hiếu khí bằng cách sục oxy. Phương pháp này có ưu điểm là phân huỷ triệt để nước thải thành nước sạch. Tuy vậy, nhược điểm lớn của nó là: Tốn diện tích xây dựng và tiêu hao năng lượng cho khâu sục khí vì phải chạy liên tục 24/24h (nếu nghỉ vi khuẩn hiểu khí sẽ ngừng hoạt động); Ngoài ra, hệ thống phân huỷ hiếu khí sẽ không thành công nếu không tính toán đúng lượng khí cần thiết để cung cấp cho hệ thống.
Xử lý phân huỷ bằng ozone
Trong rất nhiều trường hợp, các phương pháp thông thường kể trên không hiệu quả. Với các loại nước thải nhiễm có các chất độc khó phân hủy, chẳng hạn thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…, vi sinh vật hầu như không hoạt động được. Để giải quyết vấn đề này, người ta đã áp dụng các phương pháp oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes-AOPs).
Nhằm loại bỏ những khó khăn của phương pháp xử lý hiện nay (phương pháp xử lý bằng sinh học) như: hệ thống cồng kềnh, tốn diện tích, vận hành phức tạp, chi phí vận hành cao,…công ty chúng tôi đã chế tạo và ứng dụng rất thành công dây chuyền xử lý nước thải công nghiệp bằng ozone. Công suất xử lý của các dây chuyền này đạt từ 30 – 30.000m3/ngđ.>
Trong số các chất oxy hóa thường được sử dụng, ozone là một chất oxy hóa rất mạnh. Ozone tác dụng với các CHC tan trong nước chủ yếu theo hai cơ chế sau: Thứ nhất, ozone phản ứng trực tiếp với chất tan (P). Thứ hai, ozone phản ứng với chất tan (P) theo cơ chế gốc.
Ngoài ra, ozone có thể tác dụng với chất khác tạo ra chất oxy hóa thứ cấp. Chất mới này sẽ oxy hóa chất tan. Tất cả các phản ứng trên có thể xảy ra đồng thời. Nhưng tùy theo điều kiện phản ứng và thành phần của nước nhiễm bẩn, sẽ có phản ứng nào đó trội hơn.
- Ozone phản ứng trực tiếp với chất tan
Ozone khi hòa tan vào nước sẽ tác dụng với CHC (P), tạo thành dạng oxy hóa của chúng theo phương trình động học sau: – d[P]/dt = kP [P][O3]. Nhưng phản ứng trực tiếp của ozone với CHC có tính chọn lọc, tức là ozone chỉ phản ứng với một số loại CHC nhất định. Sản phẩm của các quá trình ozone hóa trưc tiếp các chất vòng thơm bằng ozone thường là các axit hữu cơ hoặc các muối của chúng.
- Ozone phản ứng với chất tan theo cơ chế gốc
Khi tan vào nước tinh khiết, ozone sẽ phân hủy tạo thành gốc OH theo phản ứng kiểu dây chuyền. phương trình tốc độ phân hủy ozone như sau:
- d[O3] /dt = kA[O3] + kB[OH¯ ]1/2[O3]3/2 Trong đó, kA = 2 k22; kB = 2k25 ( k23/ k26 )1/2
Theo biểu thức trên, ở môi trường kiềm, sự phân hủy ozone tăng, Thực nghiệm cho thấy, khi oxy hóa các hợp chất đa vòng thơm (PAH) chỉ bằng một mình ozone, hiệu quả tốt trong điều kiện pH = 7 – 12.
Như vậy, CHC có thể bị phân hủy bởi ozone theo cả hai cơ chế: trực tiếp và gốc. Khi đó, phương trình động học chung của quá trình đó biểu diễn như sau :
- d[P]/dt = kd[O3][P] + kid[OH&][P] Trong vế phải của phương trình, số hạng thứ nhất thể hiện mức độ phản ứng trực tiếp của ozone với CHC thông qua hệ số kd. Số hạng thứ hai thể hiện mức độ phản ứng gián tiếp của nó với CHC thông qua gốc OH và thông qua hệ số kid.
Nhờ khả năng oxy hóa – khử mạnh, như đã trình bày ở trên, nên ozone có thể khử màu, khử mùi, khử trùng một cách hiệu quả. Nước thải qua bể phân hủy ozone của chúng tôi giảm được trên 90% hàm lượng COD, BOD, SS,… giảm trên 95% chỉ số Coliform, nước thải không còn màu, mùi khó chịu, không phát sinh sản phẩm thứ cấp gây độc hại.
Công đoạn 4: Tuyển nổi thứ cấp – lắng thứ cấp
Kho chứa bùn thứ cấp
Sau khi được xử lý qua công đoạn phân hủy kỵ khí và phân hủy ozone, nước thải vẫn chưa đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường. Vì vậy, cần có thêm hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp. Nước thải qua hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp của chúng tôi sẽ trở thành nước sạch, đảm bảo TCVN 5945:2005 – cột A (COD<50mg/l, BOD5<30mg/l, SS<50mg/l,…), có thể tái sử dụng làm nước cấp phục vụ sản xuất hoặc sinh hoạt.
Công đoạn 5: Xử lý tái tạo bùn thải
Bùn thải sinh ra trong nhà máy xử lý nước thải chủ yếu ở bể lắng I, bể phân huỷ sinh học và bể lắng II. Lượng bùn cặn này sẽ được hút ra bằng máy bơm. Việc xử lý bùn thải là rất cần thiết vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất nếu chúng ta không tiến hành xử lý. Mục đích của xử lý bùn thải:
- Giảm khối lượng hỗn hợp bùn cặn bằng cách tách 1 phần hay phần lớn khối lượng nước có trong hỗn hợp bùn cặn để giảm kích thước công trình xử lý và giảm thể tích cặn phải vận chuyển tới nơi tiếp nhận.
- Phân huỷ các chất hữu cơ dễ bị thối rữa, chuyển chúng thành các chất hữu cơ ổn định và các hợp chất vô cơ dễ dàng tách nước và không gây tác động xấu đến môi trường nơi tiếp nhận.
Xử lý và tái sử dụng bùn thải

Bùn sẽ được tách các thành phần hữu cơ và vô cơ bằng phương pháp thủy lực: chất vô cơ nặng sẽ lắng xuống, chất hữu cơ nhẹ hơn sẽ nổi lên trên. Các chất vô cơ sẽ tận dụng để sản xuất vật liệu xây dựng, các chất hữu cơ được xử lý bằng phương pháp sinh học để tách riêng các kim loại nặng với phần bùn hữu cơ sạch. Bùn hữu cơ sạch được tận dụng để sản xuất phân vi sinh phục vụ cho việc trồng cây và cải tạo đất nông nghiệp. Còn các kim loại nặng sẽ xử lý theo phương pháp hóa học để tách riêng từng kim loại hoặc hóa rắn toàn bộ để chôn lấp an toàn. Giá thành xử lý bùn cống rãnh, kênh rạch theo phương pháp trên chỉ bằng 30% so với dùng cách chôn lấp.

[/kythuat]
 Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây. Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp 1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon. [kythuat]

Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây.
Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp
1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon.
vỏ cây và các tạp chất lớn có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt hoạt động  ổn định. Song chắn rác thủ công thường gây ra hiện tượng tắc do lượng rác thải quá nhiều nếu không thường xuyên lấy rác. Để khắc phục hiện tượng này chúng tôi sử dụng hệ thống trục vớt hoặc máy nghiền rác. Trong trường hợp nước thải công nhiệp, để khắc phục hiện tượng ứ, tắc, sau song chắn rác chúng tôi sử dụng thêm rổ lọc rác làm bằng lưới lọc inox mịn cỡ từ 5 ÷ 1mm với tiết diện lớn, cấu tạo như những tấm chắn nghiêng, kết hợp với hoạt động của máy rung.
1.2. Bể lắng cát Bể lắng cát dùng để loại những hạt cắn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là cát.
Trên trạm xử lý nếu để cát lắng lại trong các bể lắng sẽ gây khó khăn trong công tác lấy cặn. Trong cặn có cát có thể làm cho các ống dẫn bùn không hoạt động được, máy bơm chóng hỏng. Đối với bể metan và bể lắng 2 vỏ thì cát là chất thừa. Do đó việc xây dựng bể lắng cát trên trạm xử lý khi lưu lượng nước thải lớn hơn 100m3/ngày là cần thiết. Dưới tác động của lực trọng trường, các phần tử rắn có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy trong quá trình nước thải chuyển động qua bể lắng cát. Bể lắng cát sẽ được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (0.3m/s) để các phần tử hữu cơ nhỏ không lắng được và đủ nhỏ (0.15m/s) để cát và các tạp chất vô cơ giữ lại được trong bể. Các hạt cát được giữ lại có độ lớn thuỷ lực 18-24 mm/s (đường kính hạt 0.2 – 0.25mm).
Sơ đồ quy trình xử lý nước thải
1.3. Tuyển nổi I Trong xử lý nước thải tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và nén bùn cặn. Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong 1 thời gian ngắn. Quá trình tuyển nổi nước thải được thực hiện bằng cách sục khí vào nước thải, khí chúng tôi sử dụng là ozone. Các bọt khí đó  dính kết với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ cùng nhau nổi lên mặt nước, sau đó tập hợp lại thành lớp bọt chứa hàm lượng cao của các tạp chất. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt Quá trình này được thực hiện tự động bằng máy tuyển nổi – tách chất bẩn Skimmer – HD (Công nghệ Hoa Kỳ).
1.4. Bể lắng I Lắng là 1 phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hoà tan ra khỏi nước thải. Mỗi hạt rắn không hoà tan trong nước thải khi lắng sẽ chịu tác động của hai trọng lực: trọng lực bản thân và lực cản xuất hiện khi hạt rắn chuyển động dưới tác động của trọng lực. Mỗi tương quan giữa hai lực đó quyết định tốc độ lắng của hạt rắn. Khoảng 20% chất bẩn không hoà tan trong nước thải, trong đó khoảng 20% là cát, xỉ được giữ ở bể lắng cát. Lượng chất bẩn không hoà tan còn lại chủ yếu là chất hữu cơ sẽ được gữ lại trong bể lắng I. Các chất bẩn hữu cơ không hoà tan hình thành trong quá trình xử lý sinh học (bùn thứ cấp) sẽ lắng tại bể lắng II.
Công đoạn 2: Xử lý phân hủy sinh hoc trong điều kiện kỵ khí
Mô hình bể phân hủy kị khí
Trong điều kiện không có ôxy, các chất hữu cơ có thể bị phân huỷ nhờ vi sinh vật và sản phẩm cuối cùng của quá trình này là các chất khí như mêtan (CH¬4) và cácbonic (CO2) được tạo thành. Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ nhờ vi sinh kỵ khí chủ yếu được diễn ra theo nguyên lý lên men qua các  bước sau:
- Vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ phức tạp và lipit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng riêng nhẹ
- Vi khuẩn tạo men axit, biến đổi các chất hữu cơ đơn giản thành axit hữu cơ.
- Vi khuẩn tạo men metan chuyển hoá hydro và các axit được tạo thành ở gian đoạn trước thành khí metan và cacbonic
Dựa trên nguyên tắc đó chúng tôi thiết kế bể phân huỷ kị khí bao gồm các bể bê tông cốt thép có nắp bịt kín để lưu nước thải trong khoảng 12 đến 20h tuỳ thuộc vào lưu lượng, hàm lượng các chất bẩn trong nước thải. Để nâng cao hiệu suất xử lý chúng tôi bố trí dày đặc các vật liệu đệm sinh học làm giá thể, đồng thời chạy khuấy đảo khí mê tan sục xuống dưới bể. Khởi động bể phân huỷ kị khí bằng chính nguồn vi khuẩn kỵ khí có sẵn trong nước thải. Ưu điểm của phương pháp là tiết kiệm năng lượng, nhân công và xử lý triệt để. Hiệu suất xử lý: COD giảm 60-65%.
Công đoạn 3: Xử lý phân hủy bằng OZONE
Hiện nay, để xử lý nước thải người ta thường áp dụng nhóm các phương pháp sau một cách độc lập hoặc kết hợp:
Phương pháp cơ học : Lắng cặn, gạt nổi, lọc… Phương pháp này áp dụng cho các chất ô nhiễm không tan, có khối lượng riêng khác nước, hoặc ở dạng hạt có kích thước lớn.
Phương pháp hóa lý : Dùng hóa chất để trung hòa, tạo huyền phù, tạo kết tủa, hấp phụ trao đổi… Phương pháp này thường được áp dụng để xử lý nước thải của các nhà máy hóa chất. Phương pháp sinh học : Phân hủy chất hữu cơ ( CHC ) nhờ vi khuẩn kỵ khí , hiếu khí, rong, tảo, nấm… Phương pháp này thường đơn giản, hiệu quả tốt và chi phí thấp, do đó thường được áp dụng khi xử lý nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ.
Các công nghệ xử lý truyền thống vẫn sử dụng hệ thống xử lý sinh học hiếu khí bằng cách sục oxy. Phương pháp này có ưu điểm là phân huỷ triệt để nước thải thành nước sạch. Tuy vậy, nhược điểm lớn của nó là: Tốn diện tích xây dựng và tiêu hao năng lượng cho khâu sục khí vì phải chạy liên tục 24/24h (nếu nghỉ vi khuẩn hiểu khí sẽ ngừng hoạt động); Ngoài ra, hệ thống phân huỷ hiếu khí sẽ không thành công nếu không tính toán đúng lượng khí cần thiết để cung cấp cho hệ thống.
Xử lý phân huỷ bằng ozone
Trong rất nhiều trường hợp, các phương pháp thông thường kể trên không hiệu quả. Với các loại nước thải nhiễm có các chất độc khó phân hủy, chẳng hạn thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…, vi sinh vật hầu như không hoạt động được. Để giải quyết vấn đề này, người ta đã áp dụng các phương pháp oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes-AOPs).
Nhằm loại bỏ những khó khăn của phương pháp xử lý hiện nay (phương pháp xử lý bằng sinh học) như: hệ thống cồng kềnh, tốn diện tích, vận hành phức tạp, chi phí vận hành cao,…công ty chúng tôi đã chế tạo và ứng dụng rất thành công dây chuyền xử lý nước thải công nghiệp bằng ozone. Công suất xử lý của các dây chuyền này đạt từ 30 – 30.000m3/ngđ.>
Trong số các chất oxy hóa thường được sử dụng, ozone là một chất oxy hóa rất mạnh. Ozone tác dụng với các CHC tan trong nước chủ yếu theo hai cơ chế sau: Thứ nhất, ozone phản ứng trực tiếp với chất tan (P). Thứ hai, ozone phản ứng với chất tan (P) theo cơ chế gốc.
Ngoài ra, ozone có thể tác dụng với chất khác tạo ra chất oxy hóa thứ cấp. Chất mới này sẽ oxy hóa chất tan. Tất cả các phản ứng trên có thể xảy ra đồng thời. Nhưng tùy theo điều kiện phản ứng và thành phần của nước nhiễm bẩn, sẽ có phản ứng nào đó trội hơn.
- Ozone phản ứng trực tiếp với chất tan
Ozone khi hòa tan vào nước sẽ tác dụng với CHC (P), tạo thành dạng oxy hóa của chúng theo phương trình động học sau: – d[P]/dt = kP [P][O3]. Nhưng phản ứng trực tiếp của ozone với CHC có tính chọn lọc, tức là ozone chỉ phản ứng với một số loại CHC nhất định. Sản phẩm của các quá trình ozone hóa trưc tiếp các chất vòng thơm bằng ozone thường là các axit hữu cơ hoặc các muối của chúng.
- Ozone phản ứng với chất tan theo cơ chế gốc
Khi tan vào nước tinh khiết, ozone sẽ phân hủy tạo thành gốc OH theo phản ứng kiểu dây chuyền. phương trình tốc độ phân hủy ozone như sau:
- d[O3] /dt = kA[O3] + kB[OH¯ ]1/2[O3]3/2 Trong đó, kA = 2 k22; kB = 2k25 ( k23/ k26 )1/2
Theo biểu thức trên, ở môi trường kiềm, sự phân hủy ozone tăng, Thực nghiệm cho thấy, khi oxy hóa các hợp chất đa vòng thơm (PAH) chỉ bằng một mình ozone, hiệu quả tốt trong điều kiện pH = 7 – 12.
Như vậy, CHC có thể bị phân hủy bởi ozone theo cả hai cơ chế: trực tiếp và gốc. Khi đó, phương trình động học chung của quá trình đó biểu diễn như sau :
- d[P]/dt = kd[O3][P] + kid[OH&][P] Trong vế phải của phương trình, số hạng thứ nhất thể hiện mức độ phản ứng trực tiếp của ozone với CHC thông qua hệ số kd. Số hạng thứ hai thể hiện mức độ phản ứng gián tiếp của nó với CHC thông qua gốc OH và thông qua hệ số kid.
Nhờ khả năng oxy hóa – khử mạnh, như đã trình bày ở trên, nên ozone có thể khử màu, khử mùi, khử trùng một cách hiệu quả. Nước thải qua bể phân hủy ozone của chúng tôi giảm được trên 90% hàm lượng COD, BOD, SS,… giảm trên 95% chỉ số Coliform, nước thải không còn màu, mùi khó chịu, không phát sinh sản phẩm thứ cấp gây độc hại.
Công đoạn 4: Tuyển nổi thứ cấp – lắng thứ cấp
Kho chứa bùn thứ cấp
Sau khi được xử lý qua công đoạn phân hủy kỵ khí và phân hủy ozone, nước thải vẫn chưa đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường. Vì vậy, cần có thêm hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp. Nước thải qua hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp của chúng tôi sẽ trở thành nước sạch, đảm bảo TCVN 5945:2005 – cột A (COD<50mg/l, BOD5<30mg/l, SS<50mg/l,…), có thể tái sử dụng làm nước cấp phục vụ sản xuất hoặc sinh hoạt.
Công đoạn 5: Xử lý tái tạo bùn thải
Bùn thải sinh ra trong nhà máy xử lý nước thải chủ yếu ở bể lắng I, bể phân huỷ sinh học và bể lắng II. Lượng bùn cặn này sẽ được hút ra bằng máy bơm. Việc xử lý bùn thải là rất cần thiết vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất nếu chúng ta không tiến hành xử lý. Mục đích của xử lý bùn thải:
- Giảm khối lượng hỗn hợp bùn cặn bằng cách tách 1 phần hay phần lớn khối lượng nước có trong hỗn hợp bùn cặn để giảm kích thước công trình xử lý và giảm thể tích cặn phải vận chuyển tới nơi tiếp nhận.
- Phân huỷ các chất hữu cơ dễ bị thối rữa, chuyển chúng thành các chất hữu cơ ổn định và các hợp chất vô cơ dễ dàng tách nước và không gây tác động xấu đến môi trường nơi tiếp nhận.
Xử lý và tái sử dụng bùn thải

Bùn sẽ được tách các thành phần hữu cơ và vô cơ bằng phương pháp thủy lực: chất vô cơ nặng sẽ lắng xuống, chất hữu cơ nhẹ hơn sẽ nổi lên trên. Các chất vô cơ sẽ tận dụng để sản xuất vật liệu xây dựng, các chất hữu cơ được xử lý bằng phương pháp sinh học để tách riêng các kim loại nặng với phần bùn hữu cơ sạch. Bùn hữu cơ sạch được tận dụng để sản xuất phân vi sinh phục vụ cho việc trồng cây và cải tạo đất nông nghiệp. Còn các kim loại nặng sẽ xử lý theo phương pháp hóa học để tách riêng từng kim loại hoặc hóa rắn toàn bộ để chôn lấp an toàn. Giá thành xử lý bùn cống rãnh, kênh rạch theo phương pháp trên chỉ bằng 30% so với dùng cách chôn lấp.

[/kythuat]
 Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây. Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp 1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon. [kythuat]

Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây.
Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp
1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon.
vỏ cây và các tạp chất lớn có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt hoạt động  ổn định. Song chắn rác thủ công thường gây ra hiện tượng tắc do lượng rác thải quá nhiều nếu không thường xuyên lấy rác. Để khắc phục hiện tượng này chúng tôi sử dụng hệ thống trục vớt hoặc máy nghiền rác. Trong trường hợp nước thải công nhiệp, để khắc phục hiện tượng ứ, tắc, sau song chắn rác chúng tôi sử dụng thêm rổ lọc rác làm bằng lưới lọc inox mịn cỡ từ 5 ÷ 1mm với tiết diện lớn, cấu tạo như những tấm chắn nghiêng, kết hợp với hoạt động của máy rung.
1.2. Bể lắng cát Bể lắng cát dùng để loại những hạt cắn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là cát.
Trên trạm xử lý nếu để cát lắng lại trong các bể lắng sẽ gây khó khăn trong công tác lấy cặn. Trong cặn có cát có thể làm cho các ống dẫn bùn không hoạt động được, máy bơm chóng hỏng. Đối với bể metan và bể lắng 2 vỏ thì cát là chất thừa. Do đó việc xây dựng bể lắng cát trên trạm xử lý khi lưu lượng nước thải lớn hơn 100m3/ngày là cần thiết. Dưới tác động của lực trọng trường, các phần tử rắn có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy trong quá trình nước thải chuyển động qua bể lắng cát. Bể lắng cát sẽ được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (0.3m/s) để các phần tử hữu cơ nhỏ không lắng được và đủ nhỏ (0.15m/s) để cát và các tạp chất vô cơ giữ lại được trong bể. Các hạt cát được giữ lại có độ lớn thuỷ lực 18-24 mm/s (đường kính hạt 0.2 – 0.25mm).
Sơ đồ quy trình xử lý nước thải
1.3. Tuyển nổi I Trong xử lý nước thải tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và nén bùn cặn. Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong 1 thời gian ngắn. Quá trình tuyển nổi nước thải được thực hiện bằng cách sục khí vào nước thải, khí chúng tôi sử dụng là ozone. Các bọt khí đó  dính kết với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ cùng nhau nổi lên mặt nước, sau đó tập hợp lại thành lớp bọt chứa hàm lượng cao của các tạp chất. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt Quá trình này được thực hiện tự động bằng máy tuyển nổi – tách chất bẩn Skimmer – HD (Công nghệ Hoa Kỳ).
1.4. Bể lắng I Lắng là 1 phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hoà tan ra khỏi nước thải. Mỗi hạt rắn không hoà tan trong nước thải khi lắng sẽ chịu tác động của hai trọng lực: trọng lực bản thân và lực cản xuất hiện khi hạt rắn chuyển động dưới tác động của trọng lực. Mỗi tương quan giữa hai lực đó quyết định tốc độ lắng của hạt rắn. Khoảng 20% chất bẩn không hoà tan trong nước thải, trong đó khoảng 20% là cát, xỉ được giữ ở bể lắng cát. Lượng chất bẩn không hoà tan còn lại chủ yếu là chất hữu cơ sẽ được gữ lại trong bể lắng I. Các chất bẩn hữu cơ không hoà tan hình thành trong quá trình xử lý sinh học (bùn thứ cấp) sẽ lắng tại bể lắng II.
Công đoạn 2: Xử lý phân hủy sinh hoc trong điều kiện kỵ khí
Mô hình bể phân hủy kị khí
Trong điều kiện không có ôxy, các chất hữu cơ có thể bị phân huỷ nhờ vi sinh vật và sản phẩm cuối cùng của quá trình này là các chất khí như mêtan (CH¬4) và cácbonic (CO2) được tạo thành. Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ nhờ vi sinh kỵ khí chủ yếu được diễn ra theo nguyên lý lên men qua các  bước sau:
- Vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ phức tạp và lipit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng riêng nhẹ
- Vi khuẩn tạo men axit, biến đổi các chất hữu cơ đơn giản thành axit hữu cơ.
- Vi khuẩn tạo men metan chuyển hoá hydro và các axit được tạo thành ở gian đoạn trước thành khí metan và cacbonic
Dựa trên nguyên tắc đó chúng tôi thiết kế bể phân huỷ kị khí bao gồm các bể bê tông cốt thép có nắp bịt kín để lưu nước thải trong khoảng 12 đến 20h tuỳ thuộc vào lưu lượng, hàm lượng các chất bẩn trong nước thải. Để nâng cao hiệu suất xử lý chúng tôi bố trí dày đặc các vật liệu đệm sinh học làm giá thể, đồng thời chạy khuấy đảo khí mê tan sục xuống dưới bể. Khởi động bể phân huỷ kị khí bằng chính nguồn vi khuẩn kỵ khí có sẵn trong nước thải. Ưu điểm của phương pháp là tiết kiệm năng lượng, nhân công và xử lý triệt để. Hiệu suất xử lý: COD giảm 60-65%.
Công đoạn 3: Xử lý phân hủy bằng OZONE
Hiện nay, để xử lý nước thải người ta thường áp dụng nhóm các phương pháp sau một cách độc lập hoặc kết hợp:
Phương pháp cơ học : Lắng cặn, gạt nổi, lọc… Phương pháp này áp dụng cho các chất ô nhiễm không tan, có khối lượng riêng khác nước, hoặc ở dạng hạt có kích thước lớn.
Phương pháp hóa lý : Dùng hóa chất để trung hòa, tạo huyền phù, tạo kết tủa, hấp phụ trao đổi… Phương pháp này thường được áp dụng để xử lý nước thải của các nhà máy hóa chất. Phương pháp sinh học : Phân hủy chất hữu cơ ( CHC ) nhờ vi khuẩn kỵ khí , hiếu khí, rong, tảo, nấm… Phương pháp này thường đơn giản, hiệu quả tốt và chi phí thấp, do đó thường được áp dụng khi xử lý nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ.
Các công nghệ xử lý truyền thống vẫn sử dụng hệ thống xử lý sinh học hiếu khí bằng cách sục oxy. Phương pháp này có ưu điểm là phân huỷ triệt để nước thải thành nước sạch. Tuy vậy, nhược điểm lớn của nó là: Tốn diện tích xây dựng và tiêu hao năng lượng cho khâu sục khí vì phải chạy liên tục 24/24h (nếu nghỉ vi khuẩn hiểu khí sẽ ngừng hoạt động); Ngoài ra, hệ thống phân huỷ hiếu khí sẽ không thành công nếu không tính toán đúng lượng khí cần thiết để cung cấp cho hệ thống.
Xử lý phân huỷ bằng ozone
Trong rất nhiều trường hợp, các phương pháp thông thường kể trên không hiệu quả. Với các loại nước thải nhiễm có các chất độc khó phân hủy, chẳng hạn thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…, vi sinh vật hầu như không hoạt động được. Để giải quyết vấn đề này, người ta đã áp dụng các phương pháp oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes-AOPs).
Nhằm loại bỏ những khó khăn của phương pháp xử lý hiện nay (phương pháp xử lý bằng sinh học) như: hệ thống cồng kềnh, tốn diện tích, vận hành phức tạp, chi phí vận hành cao,…công ty chúng tôi đã chế tạo và ứng dụng rất thành công dây chuyền xử lý nước thải công nghiệp bằng ozone. Công suất xử lý của các dây chuyền này đạt từ 30 – 30.000m3/ngđ.>
Trong số các chất oxy hóa thường được sử dụng, ozone là một chất oxy hóa rất mạnh. Ozone tác dụng với các CHC tan trong nước chủ yếu theo hai cơ chế sau: Thứ nhất, ozone phản ứng trực tiếp với chất tan (P). Thứ hai, ozone phản ứng với chất tan (P) theo cơ chế gốc.
Ngoài ra, ozone có thể tác dụng với chất khác tạo ra chất oxy hóa thứ cấp. Chất mới này sẽ oxy hóa chất tan. Tất cả các phản ứng trên có thể xảy ra đồng thời. Nhưng tùy theo điều kiện phản ứng và thành phần của nước nhiễm bẩn, sẽ có phản ứng nào đó trội hơn.
- Ozone phản ứng trực tiếp với chất tan
Ozone khi hòa tan vào nước sẽ tác dụng với CHC (P), tạo thành dạng oxy hóa của chúng theo phương trình động học sau: – d[P]/dt = kP [P][O3]. Nhưng phản ứng trực tiếp của ozone với CHC có tính chọn lọc, tức là ozone chỉ phản ứng với một số loại CHC nhất định. Sản phẩm của các quá trình ozone hóa trưc tiếp các chất vòng thơm bằng ozone thường là các axit hữu cơ hoặc các muối của chúng.
- Ozone phản ứng với chất tan theo cơ chế gốc
Khi tan vào nước tinh khiết, ozone sẽ phân hủy tạo thành gốc OH theo phản ứng kiểu dây chuyền. phương trình tốc độ phân hủy ozone như sau:
- d[O3] /dt = kA[O3] + kB[OH¯ ]1/2[O3]3/2 Trong đó, kA = 2 k22; kB = 2k25 ( k23/ k26 )1/2
Theo biểu thức trên, ở môi trường kiềm, sự phân hủy ozone tăng, Thực nghiệm cho thấy, khi oxy hóa các hợp chất đa vòng thơm (PAH) chỉ bằng một mình ozone, hiệu quả tốt trong điều kiện pH = 7 – 12.
Như vậy, CHC có thể bị phân hủy bởi ozone theo cả hai cơ chế: trực tiếp và gốc. Khi đó, phương trình động học chung của quá trình đó biểu diễn như sau :
- d[P]/dt = kd[O3][P] + kid[OH&][P] Trong vế phải của phương trình, số hạng thứ nhất thể hiện mức độ phản ứng trực tiếp của ozone với CHC thông qua hệ số kd. Số hạng thứ hai thể hiện mức độ phản ứng gián tiếp của nó với CHC thông qua gốc OH và thông qua hệ số kid.
Nhờ khả năng oxy hóa – khử mạnh, như đã trình bày ở trên, nên ozone có thể khử màu, khử mùi, khử trùng một cách hiệu quả. Nước thải qua bể phân hủy ozone của chúng tôi giảm được trên 90% hàm lượng COD, BOD, SS,… giảm trên 95% chỉ số Coliform, nước thải không còn màu, mùi khó chịu, không phát sinh sản phẩm thứ cấp gây độc hại.
Công đoạn 4: Tuyển nổi thứ cấp – lắng thứ cấp
Kho chứa bùn thứ cấp
Sau khi được xử lý qua công đoạn phân hủy kỵ khí và phân hủy ozone, nước thải vẫn chưa đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường. Vì vậy, cần có thêm hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp. Nước thải qua hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp của chúng tôi sẽ trở thành nước sạch, đảm bảo TCVN 5945:2005 – cột A (COD<50mg/l, BOD5<30mg/l, SS<50mg/l,…), có thể tái sử dụng làm nước cấp phục vụ sản xuất hoặc sinh hoạt.
Công đoạn 5: Xử lý tái tạo bùn thải
Bùn thải sinh ra trong nhà máy xử lý nước thải chủ yếu ở bể lắng I, bể phân huỷ sinh học và bể lắng II. Lượng bùn cặn này sẽ được hút ra bằng máy bơm. Việc xử lý bùn thải là rất cần thiết vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất nếu chúng ta không tiến hành xử lý. Mục đích của xử lý bùn thải:
- Giảm khối lượng hỗn hợp bùn cặn bằng cách tách 1 phần hay phần lớn khối lượng nước có trong hỗn hợp bùn cặn để giảm kích thước công trình xử lý và giảm thể tích cặn phải vận chuyển tới nơi tiếp nhận.
- Phân huỷ các chất hữu cơ dễ bị thối rữa, chuyển chúng thành các chất hữu cơ ổn định và các hợp chất vô cơ dễ dàng tách nước và không gây tác động xấu đến môi trường nơi tiếp nhận.
Xử lý và tái sử dụng bùn thải

Bùn sẽ được tách các thành phần hữu cơ và vô cơ bằng phương pháp thủy lực: chất vô cơ nặng sẽ lắng xuống, chất hữu cơ nhẹ hơn sẽ nổi lên trên. Các chất vô cơ sẽ tận dụng để sản xuất vật liệu xây dựng, các chất hữu cơ được xử lý bằng phương pháp sinh học để tách riêng các kim loại nặng với phần bùn hữu cơ sạch. Bùn hữu cơ sạch được tận dụng để sản xuất phân vi sinh phục vụ cho việc trồng cây và cải tạo đất nông nghiệp. Còn các kim loại nặng sẽ xử lý theo phương pháp hóa học để tách riêng từng kim loại hoặc hóa rắn toàn bộ để chôn lấp an toàn. Giá thành xử lý bùn cống rãnh, kênh rạch theo phương pháp trên chỉ bằng 30% so với dùng cách chôn lấp.

[/kythuat]
 Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây. Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp 1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon. [kythuat]

Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây.
Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp
1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon.
vỏ cây và các tạp chất lớn có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt hoạt động  ổn định. Song chắn rác thủ công thường gây ra hiện tượng tắc do lượng rác thải quá nhiều nếu không thường xuyên lấy rác. Để khắc phục hiện tượng này chúng tôi sử dụng hệ thống trục vớt hoặc máy nghiền rác. Trong trường hợp nước thải công nhiệp, để khắc phục hiện tượng ứ, tắc, sau song chắn rác chúng tôi sử dụng thêm rổ lọc rác làm bằng lưới lọc inox mịn cỡ từ 5 ÷ 1mm với tiết diện lớn, cấu tạo như những tấm chắn nghiêng, kết hợp với hoạt động của máy rung.
1.2. Bể lắng cát Bể lắng cát dùng để loại những hạt cắn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là cát.
Trên trạm xử lý nếu để cát lắng lại trong các bể lắng sẽ gây khó khăn trong công tác lấy cặn. Trong cặn có cát có thể làm cho các ống dẫn bùn không hoạt động được, máy bơm chóng hỏng. Đối với bể metan và bể lắng 2 vỏ thì cát là chất thừa. Do đó việc xây dựng bể lắng cát trên trạm xử lý khi lưu lượng nước thải lớn hơn 100m3/ngày là cần thiết. Dưới tác động của lực trọng trường, các phần tử rắn có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy trong quá trình nước thải chuyển động qua bể lắng cát. Bể lắng cát sẽ được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (0.3m/s) để các phần tử hữu cơ nhỏ không lắng được và đủ nhỏ (0.15m/s) để cát và các tạp chất vô cơ giữ lại được trong bể. Các hạt cát được giữ lại có độ lớn thuỷ lực 18-24 mm/s (đường kính hạt 0.2 – 0.25mm).
Sơ đồ quy trình xử lý nước thải
1.3. Tuyển nổi I Trong xử lý nước thải tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và nén bùn cặn. Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong 1 thời gian ngắn. Quá trình tuyển nổi nước thải được thực hiện bằng cách sục khí vào nước thải, khí chúng tôi sử dụng là ozone. Các bọt khí đó  dính kết với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ cùng nhau nổi lên mặt nước, sau đó tập hợp lại thành lớp bọt chứa hàm lượng cao của các tạp chất. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt Quá trình này được thực hiện tự động bằng máy tuyển nổi – tách chất bẩn Skimmer – HD (Công nghệ Hoa Kỳ).
1.4. Bể lắng I Lắng là 1 phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hoà tan ra khỏi nước thải. Mỗi hạt rắn không hoà tan trong nước thải khi lắng sẽ chịu tác động của hai trọng lực: trọng lực bản thân và lực cản xuất hiện khi hạt rắn chuyển động dưới tác động của trọng lực. Mỗi tương quan giữa hai lực đó quyết định tốc độ lắng của hạt rắn. Khoảng 20% chất bẩn không hoà tan trong nước thải, trong đó khoảng 20% là cát, xỉ được giữ ở bể lắng cát. Lượng chất bẩn không hoà tan còn lại chủ yếu là chất hữu cơ sẽ được gữ lại trong bể lắng I. Các chất bẩn hữu cơ không hoà tan hình thành trong quá trình xử lý sinh học (bùn thứ cấp) sẽ lắng tại bể lắng II.
Công đoạn 2: Xử lý phân hủy sinh hoc trong điều kiện kỵ khí
Mô hình bể phân hủy kị khí
Trong điều kiện không có ôxy, các chất hữu cơ có thể bị phân huỷ nhờ vi sinh vật và sản phẩm cuối cùng của quá trình này là các chất khí như mêtan (CH¬4) và cácbonic (CO2) được tạo thành. Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ nhờ vi sinh kỵ khí chủ yếu được diễn ra theo nguyên lý lên men qua các  bước sau:
- Vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ phức tạp và lipit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng riêng nhẹ
- Vi khuẩn tạo men axit, biến đổi các chất hữu cơ đơn giản thành axit hữu cơ.
- Vi khuẩn tạo men metan chuyển hoá hydro và các axit được tạo thành ở gian đoạn trước thành khí metan và cacbonic
Dựa trên nguyên tắc đó chúng tôi thiết kế bể phân huỷ kị khí bao gồm các bể bê tông cốt thép có nắp bịt kín để lưu nước thải trong khoảng 12 đến 20h tuỳ thuộc vào lưu lượng, hàm lượng các chất bẩn trong nước thải. Để nâng cao hiệu suất xử lý chúng tôi bố trí dày đặc các vật liệu đệm sinh học làm giá thể, đồng thời chạy khuấy đảo khí mê tan sục xuống dưới bể. Khởi động bể phân huỷ kị khí bằng chính nguồn vi khuẩn kỵ khí có sẵn trong nước thải. Ưu điểm của phương pháp là tiết kiệm năng lượng, nhân công và xử lý triệt để. Hiệu suất xử lý: COD giảm 60-65%.
Công đoạn 3: Xử lý phân hủy bằng OZONE
Hiện nay, để xử lý nước thải người ta thường áp dụng nhóm các phương pháp sau một cách độc lập hoặc kết hợp:
Phương pháp cơ học : Lắng cặn, gạt nổi, lọc… Phương pháp này áp dụng cho các chất ô nhiễm không tan, có khối lượng riêng khác nước, hoặc ở dạng hạt có kích thước lớn.
Phương pháp hóa lý : Dùng hóa chất để trung hòa, tạo huyền phù, tạo kết tủa, hấp phụ trao đổi… Phương pháp này thường được áp dụng để xử lý nước thải của các nhà máy hóa chất. Phương pháp sinh học : Phân hủy chất hữu cơ ( CHC ) nhờ vi khuẩn kỵ khí , hiếu khí, rong, tảo, nấm… Phương pháp này thường đơn giản, hiệu quả tốt và chi phí thấp, do đó thường được áp dụng khi xử lý nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ.
Các công nghệ xử lý truyền thống vẫn sử dụng hệ thống xử lý sinh học hiếu khí bằng cách sục oxy. Phương pháp này có ưu điểm là phân huỷ triệt để nước thải thành nước sạch. Tuy vậy, nhược điểm lớn của nó là: Tốn diện tích xây dựng và tiêu hao năng lượng cho khâu sục khí vì phải chạy liên tục 24/24h (nếu nghỉ vi khuẩn hiểu khí sẽ ngừng hoạt động); Ngoài ra, hệ thống phân huỷ hiếu khí sẽ không thành công nếu không tính toán đúng lượng khí cần thiết để cung cấp cho hệ thống.
Xử lý phân huỷ bằng ozone
Trong rất nhiều trường hợp, các phương pháp thông thường kể trên không hiệu quả. Với các loại nước thải nhiễm có các chất độc khó phân hủy, chẳng hạn thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…, vi sinh vật hầu như không hoạt động được. Để giải quyết vấn đề này, người ta đã áp dụng các phương pháp oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes-AOPs).
Nhằm loại bỏ những khó khăn của phương pháp xử lý hiện nay (phương pháp xử lý bằng sinh học) như: hệ thống cồng kềnh, tốn diện tích, vận hành phức tạp, chi phí vận hành cao,…công ty chúng tôi đã chế tạo và ứng dụng rất thành công dây chuyền xử lý nước thải công nghiệp bằng ozone. Công suất xử lý của các dây chuyền này đạt từ 30 – 30.000m3/ngđ.>
Trong số các chất oxy hóa thường được sử dụng, ozone là một chất oxy hóa rất mạnh. Ozone tác dụng với các CHC tan trong nước chủ yếu theo hai cơ chế sau: Thứ nhất, ozone phản ứng trực tiếp với chất tan (P). Thứ hai, ozone phản ứng với chất tan (P) theo cơ chế gốc.
Ngoài ra, ozone có thể tác dụng với chất khác tạo ra chất oxy hóa thứ cấp. Chất mới này sẽ oxy hóa chất tan. Tất cả các phản ứng trên có thể xảy ra đồng thời. Nhưng tùy theo điều kiện phản ứng và thành phần của nước nhiễm bẩn, sẽ có phản ứng nào đó trội hơn.
- Ozone phản ứng trực tiếp với chất tan
Ozone khi hòa tan vào nước sẽ tác dụng với CHC (P), tạo thành dạng oxy hóa của chúng theo phương trình động học sau: – d[P]/dt = kP [P][O3]. Nhưng phản ứng trực tiếp của ozone với CHC có tính chọn lọc, tức là ozone chỉ phản ứng với một số loại CHC nhất định. Sản phẩm của các quá trình ozone hóa trưc tiếp các chất vòng thơm bằng ozone thường là các axit hữu cơ hoặc các muối của chúng.
- Ozone phản ứng với chất tan theo cơ chế gốc
Khi tan vào nước tinh khiết, ozone sẽ phân hủy tạo thành gốc OH theo phản ứng kiểu dây chuyền. phương trình tốc độ phân hủy ozone như sau:
- d[O3] /dt = kA[O3] + kB[OH¯ ]1/2[O3]3/2 Trong đó, kA = 2 k22; kB = 2k25 ( k23/ k26 )1/2
Theo biểu thức trên, ở môi trường kiềm, sự phân hủy ozone tăng, Thực nghiệm cho thấy, khi oxy hóa các hợp chất đa vòng thơm (PAH) chỉ bằng một mình ozone, hiệu quả tốt trong điều kiện pH = 7 – 12.
Như vậy, CHC có thể bị phân hủy bởi ozone theo cả hai cơ chế: trực tiếp và gốc. Khi đó, phương trình động học chung của quá trình đó biểu diễn như sau :
- d[P]/dt = kd[O3][P] + kid[OH&][P] Trong vế phải của phương trình, số hạng thứ nhất thể hiện mức độ phản ứng trực tiếp của ozone với CHC thông qua hệ số kd. Số hạng thứ hai thể hiện mức độ phản ứng gián tiếp của nó với CHC thông qua gốc OH và thông qua hệ số kid.
Nhờ khả năng oxy hóa – khử mạnh, như đã trình bày ở trên, nên ozone có thể khử màu, khử mùi, khử trùng một cách hiệu quả. Nước thải qua bể phân hủy ozone của chúng tôi giảm được trên 90% hàm lượng COD, BOD, SS,… giảm trên 95% chỉ số Coliform, nước thải không còn màu, mùi khó chịu, không phát sinh sản phẩm thứ cấp gây độc hại.
Công đoạn 4: Tuyển nổi thứ cấp – lắng thứ cấp
Kho chứa bùn thứ cấp
Sau khi được xử lý qua công đoạn phân hủy kỵ khí và phân hủy ozone, nước thải vẫn chưa đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường. Vì vậy, cần có thêm hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp. Nước thải qua hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp của chúng tôi sẽ trở thành nước sạch, đảm bảo TCVN 5945:2005 – cột A (COD<50mg/l, BOD5<30mg/l, SS<50mg/l,…), có thể tái sử dụng làm nước cấp phục vụ sản xuất hoặc sinh hoạt.
Công đoạn 5: Xử lý tái tạo bùn thải
Bùn thải sinh ra trong nhà máy xử lý nước thải chủ yếu ở bể lắng I, bể phân huỷ sinh học và bể lắng II. Lượng bùn cặn này sẽ được hút ra bằng máy bơm. Việc xử lý bùn thải là rất cần thiết vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất nếu chúng ta không tiến hành xử lý. Mục đích của xử lý bùn thải:
- Giảm khối lượng hỗn hợp bùn cặn bằng cách tách 1 phần hay phần lớn khối lượng nước có trong hỗn hợp bùn cặn để giảm kích thước công trình xử lý và giảm thể tích cặn phải vận chuyển tới nơi tiếp nhận.
- Phân huỷ các chất hữu cơ dễ bị thối rữa, chuyển chúng thành các chất hữu cơ ổn định và các hợp chất vô cơ dễ dàng tách nước và không gây tác động xấu đến môi trường nơi tiếp nhận.
Xử lý và tái sử dụng bùn thải

Bùn sẽ được tách các thành phần hữu cơ và vô cơ bằng phương pháp thủy lực: chất vô cơ nặng sẽ lắng xuống, chất hữu cơ nhẹ hơn sẽ nổi lên trên. Các chất vô cơ sẽ tận dụng để sản xuất vật liệu xây dựng, các chất hữu cơ được xử lý bằng phương pháp sinh học để tách riêng các kim loại nặng với phần bùn hữu cơ sạch. Bùn hữu cơ sạch được tận dụng để sản xuất phân vi sinh phục vụ cho việc trồng cây và cải tạo đất nông nghiệp. Còn các kim loại nặng sẽ xử lý theo phương pháp hóa học để tách riêng từng kim loại hoặc hóa rắn toàn bộ để chôn lấp an toàn. Giá thành xử lý bùn cống rãnh, kênh rạch theo phương pháp trên chỉ bằng 30% so với dùng cách chôn lấp.

[/kythuat]
 Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây. Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp 1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon. [kythuat]

Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây.
Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp
1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon.
vỏ cây và các tạp chất lớn có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt hoạt động  ổn định. Song chắn rác thủ công thường gây ra hiện tượng tắc do lượng rác thải quá nhiều nếu không thường xuyên lấy rác. Để khắc phục hiện tượng này chúng tôi sử dụng hệ thống trục vớt hoặc máy nghiền rác. Trong trường hợp nước thải công nhiệp, để khắc phục hiện tượng ứ, tắc, sau song chắn rác chúng tôi sử dụng thêm rổ lọc rác làm bằng lưới lọc inox mịn cỡ từ 5 ÷ 1mm với tiết diện lớn, cấu tạo như những tấm chắn nghiêng, kết hợp với hoạt động của máy rung.
1.2. Bể lắng cát Bể lắng cát dùng để loại những hạt cắn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là cát.
Trên trạm xử lý nếu để cát lắng lại trong các bể lắng sẽ gây khó khăn trong công tác lấy cặn. Trong cặn có cát có thể làm cho các ống dẫn bùn không hoạt động được, máy bơm chóng hỏng. Đối với bể metan và bể lắng 2 vỏ thì cát là chất thừa. Do đó việc xây dựng bể lắng cát trên trạm xử lý khi lưu lượng nước thải lớn hơn 100m3/ngày là cần thiết. Dưới tác động của lực trọng trường, các phần tử rắn có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy trong quá trình nước thải chuyển động qua bể lắng cát. Bể lắng cát sẽ được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (0.3m/s) để các phần tử hữu cơ nhỏ không lắng được và đủ nhỏ (0.15m/s) để cát và các tạp chất vô cơ giữ lại được trong bể. Các hạt cát được giữ lại có độ lớn thuỷ lực 18-24 mm/s (đường kính hạt 0.2 – 0.25mm).
Sơ đồ quy trình xử lý nước thải
1.3. Tuyển nổi I Trong xử lý nước thải tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và nén bùn cặn. Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong 1 thời gian ngắn. Quá trình tuyển nổi nước thải được thực hiện bằng cách sục khí vào nước thải, khí chúng tôi sử dụng là ozone. Các bọt khí đó  dính kết với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ cùng nhau nổi lên mặt nước, sau đó tập hợp lại thành lớp bọt chứa hàm lượng cao của các tạp chất. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt Quá trình này được thực hiện tự động bằng máy tuyển nổi – tách chất bẩn Skimmer – HD (Công nghệ Hoa Kỳ).
1.4. Bể lắng I Lắng là 1 phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hoà tan ra khỏi nước thải. Mỗi hạt rắn không hoà tan trong nước thải khi lắng sẽ chịu tác động của hai trọng lực: trọng lực bản thân và lực cản xuất hiện khi hạt rắn chuyển động dưới tác động của trọng lực. Mỗi tương quan giữa hai lực đó quyết định tốc độ lắng của hạt rắn. Khoảng 20% chất bẩn không hoà tan trong nước thải, trong đó khoảng 20% là cát, xỉ được giữ ở bể lắng cát. Lượng chất bẩn không hoà tan còn lại chủ yếu là chất hữu cơ sẽ được gữ lại trong bể lắng I. Các chất bẩn hữu cơ không hoà tan hình thành trong quá trình xử lý sinh học (bùn thứ cấp) sẽ lắng tại bể lắng II.
Công đoạn 2: Xử lý phân hủy sinh hoc trong điều kiện kỵ khí
Mô hình bể phân hủy kị khí
Trong điều kiện không có ôxy, các chất hữu cơ có thể bị phân huỷ nhờ vi sinh vật và sản phẩm cuối cùng của quá trình này là các chất khí như mêtan (CH¬4) và cácbonic (CO2) được tạo thành. Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ nhờ vi sinh kỵ khí chủ yếu được diễn ra theo nguyên lý lên men qua các  bước sau:
- Vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ phức tạp và lipit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng riêng nhẹ
- Vi khuẩn tạo men axit, biến đổi các chất hữu cơ đơn giản thành axit hữu cơ.
- Vi khuẩn tạo men metan chuyển hoá hydro và các axit được tạo thành ở gian đoạn trước thành khí metan và cacbonic
Dựa trên nguyên tắc đó chúng tôi thiết kế bể phân huỷ kị khí bao gồm các bể bê tông cốt thép có nắp bịt kín để lưu nước thải trong khoảng 12 đến 20h tuỳ thuộc vào lưu lượng, hàm lượng các chất bẩn trong nước thải. Để nâng cao hiệu suất xử lý chúng tôi bố trí dày đặc các vật liệu đệm sinh học làm giá thể, đồng thời chạy khuấy đảo khí mê tan sục xuống dưới bể. Khởi động bể phân huỷ kị khí bằng chính nguồn vi khuẩn kỵ khí có sẵn trong nước thải. Ưu điểm của phương pháp là tiết kiệm năng lượng, nhân công và xử lý triệt để. Hiệu suất xử lý: COD giảm 60-65%.
Công đoạn 3: Xử lý phân hủy bằng OZONE
Hiện nay, để xử lý nước thải người ta thường áp dụng nhóm các phương pháp sau một cách độc lập hoặc kết hợp:
Phương pháp cơ học : Lắng cặn, gạt nổi, lọc… Phương pháp này áp dụng cho các chất ô nhiễm không tan, có khối lượng riêng khác nước, hoặc ở dạng hạt có kích thước lớn.
Phương pháp hóa lý : Dùng hóa chất để trung hòa, tạo huyền phù, tạo kết tủa, hấp phụ trao đổi… Phương pháp này thường được áp dụng để xử lý nước thải của các nhà máy hóa chất. Phương pháp sinh học : Phân hủy chất hữu cơ ( CHC ) nhờ vi khuẩn kỵ khí , hiếu khí, rong, tảo, nấm… Phương pháp này thường đơn giản, hiệu quả tốt và chi phí thấp, do đó thường được áp dụng khi xử lý nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ.
Các công nghệ xử lý truyền thống vẫn sử dụng hệ thống xử lý sinh học hiếu khí bằng cách sục oxy. Phương pháp này có ưu điểm là phân huỷ triệt để nước thải thành nước sạch. Tuy vậy, nhược điểm lớn của nó là: Tốn diện tích xây dựng và tiêu hao năng lượng cho khâu sục khí vì phải chạy liên tục 24/24h (nếu nghỉ vi khuẩn hiểu khí sẽ ngừng hoạt động); Ngoài ra, hệ thống phân huỷ hiếu khí sẽ không thành công nếu không tính toán đúng lượng khí cần thiết để cung cấp cho hệ thống.
Xử lý phân huỷ bằng ozone
Trong rất nhiều trường hợp, các phương pháp thông thường kể trên không hiệu quả. Với các loại nước thải nhiễm có các chất độc khó phân hủy, chẳng hạn thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…, vi sinh vật hầu như không hoạt động được. Để giải quyết vấn đề này, người ta đã áp dụng các phương pháp oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes-AOPs).
Nhằm loại bỏ những khó khăn của phương pháp xử lý hiện nay (phương pháp xử lý bằng sinh học) như: hệ thống cồng kềnh, tốn diện tích, vận hành phức tạp, chi phí vận hành cao,…công ty chúng tôi đã chế tạo và ứng dụng rất thành công dây chuyền xử lý nước thải công nghiệp bằng ozone. Công suất xử lý của các dây chuyền này đạt từ 30 – 30.000m3/ngđ.>
Trong số các chất oxy hóa thường được sử dụng, ozone là một chất oxy hóa rất mạnh. Ozone tác dụng với các CHC tan trong nước chủ yếu theo hai cơ chế sau: Thứ nhất, ozone phản ứng trực tiếp với chất tan (P). Thứ hai, ozone phản ứng với chất tan (P) theo cơ chế gốc.
Ngoài ra, ozone có thể tác dụng với chất khác tạo ra chất oxy hóa thứ cấp. Chất mới này sẽ oxy hóa chất tan. Tất cả các phản ứng trên có thể xảy ra đồng thời. Nhưng tùy theo điều kiện phản ứng và thành phần của nước nhiễm bẩn, sẽ có phản ứng nào đó trội hơn.
- Ozone phản ứng trực tiếp với chất tan
Ozone khi hòa tan vào nước sẽ tác dụng với CHC (P), tạo thành dạng oxy hóa của chúng theo phương trình động học sau: – d[P]/dt = kP [P][O3]. Nhưng phản ứng trực tiếp của ozone với CHC có tính chọn lọc, tức là ozone chỉ phản ứng với một số loại CHC nhất định. Sản phẩm của các quá trình ozone hóa trưc tiếp các chất vòng thơm bằng ozone thường là các axit hữu cơ hoặc các muối của chúng.
- Ozone phản ứng với chất tan theo cơ chế gốc
Khi tan vào nước tinh khiết, ozone sẽ phân hủy tạo thành gốc OH theo phản ứng kiểu dây chuyền. phương trình tốc độ phân hủy ozone như sau:
- d[O3] /dt = kA[O3] + kB[OH¯ ]1/2[O3]3/2 Trong đó, kA = 2 k22; kB = 2k25 ( k23/ k26 )1/2
Theo biểu thức trên, ở môi trường kiềm, sự phân hủy ozone tăng, Thực nghiệm cho thấy, khi oxy hóa các hợp chất đa vòng thơm (PAH) chỉ bằng một mình ozone, hiệu quả tốt trong điều kiện pH = 7 – 12.
Như vậy, CHC có thể bị phân hủy bởi ozone theo cả hai cơ chế: trực tiếp và gốc. Khi đó, phương trình động học chung của quá trình đó biểu diễn như sau :
- d[P]/dt = kd[O3][P] + kid[OH&][P] Trong vế phải của phương trình, số hạng thứ nhất thể hiện mức độ phản ứng trực tiếp của ozone với CHC thông qua hệ số kd. Số hạng thứ hai thể hiện mức độ phản ứng gián tiếp của nó với CHC thông qua gốc OH và thông qua hệ số kid.
Nhờ khả năng oxy hóa – khử mạnh, như đã trình bày ở trên, nên ozone có thể khử màu, khử mùi, khử trùng một cách hiệu quả. Nước thải qua bể phân hủy ozone của chúng tôi giảm được trên 90% hàm lượng COD, BOD, SS,… giảm trên 95% chỉ số Coliform, nước thải không còn màu, mùi khó chịu, không phát sinh sản phẩm thứ cấp gây độc hại.
Công đoạn 4: Tuyển nổi thứ cấp – lắng thứ cấp
Kho chứa bùn thứ cấp
Sau khi được xử lý qua công đoạn phân hủy kỵ khí và phân hủy ozone, nước thải vẫn chưa đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường. Vì vậy, cần có thêm hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp. Nước thải qua hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp của chúng tôi sẽ trở thành nước sạch, đảm bảo TCVN 5945:2005 – cột A (COD<50mg/l, BOD5<30mg/l, SS<50mg/l,…), có thể tái sử dụng làm nước cấp phục vụ sản xuất hoặc sinh hoạt.
Công đoạn 5: Xử lý tái tạo bùn thải
Bùn thải sinh ra trong nhà máy xử lý nước thải chủ yếu ở bể lắng I, bể phân huỷ sinh học và bể lắng II. Lượng bùn cặn này sẽ được hút ra bằng máy bơm. Việc xử lý bùn thải là rất cần thiết vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất nếu chúng ta không tiến hành xử lý. Mục đích của xử lý bùn thải:
- Giảm khối lượng hỗn hợp bùn cặn bằng cách tách 1 phần hay phần lớn khối lượng nước có trong hỗn hợp bùn cặn để giảm kích thước công trình xử lý và giảm thể tích cặn phải vận chuyển tới nơi tiếp nhận.
- Phân huỷ các chất hữu cơ dễ bị thối rữa, chuyển chúng thành các chất hữu cơ ổn định và các hợp chất vô cơ dễ dàng tách nước và không gây tác động xấu đến môi trường nơi tiếp nhận.
Xử lý và tái sử dụng bùn thải

Bùn sẽ được tách các thành phần hữu cơ và vô cơ bằng phương pháp thủy lực: chất vô cơ nặng sẽ lắng xuống, chất hữu cơ nhẹ hơn sẽ nổi lên trên. Các chất vô cơ sẽ tận dụng để sản xuất vật liệu xây dựng, các chất hữu cơ được xử lý bằng phương pháp sinh học để tách riêng các kim loại nặng với phần bùn hữu cơ sạch. Bùn hữu cơ sạch được tận dụng để sản xuất phân vi sinh phục vụ cho việc trồng cây và cải tạo đất nông nghiệp. Còn các kim loại nặng sẽ xử lý theo phương pháp hóa học để tách riêng từng kim loại hoặc hóa rắn toàn bộ để chôn lấp an toàn. Giá thành xử lý bùn cống rãnh, kênh rạch theo phương pháp trên chỉ bằng 30% so với dùng cách chôn lấp.

[/kythuat]
 Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây. Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp 1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon. [kythuat]

Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây.
Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp
1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon.
vỏ cây và các tạp chất lớn có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt hoạt động  ổn định. Song chắn rác thủ công thường gây ra hiện tượng tắc do lượng rác thải quá nhiều nếu không thường xuyên lấy rác. Để khắc phục hiện tượng này chúng tôi sử dụng hệ thống trục vớt hoặc máy nghiền rác. Trong trường hợp nước thải công nhiệp, để khắc phục hiện tượng ứ, tắc, sau song chắn rác chúng tôi sử dụng thêm rổ lọc rác làm bằng lưới lọc inox mịn cỡ từ 5 ÷ 1mm với tiết diện lớn, cấu tạo như những tấm chắn nghiêng, kết hợp với hoạt động của máy rung.
1.2. Bể lắng cát Bể lắng cát dùng để loại những hạt cắn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là cát.
Trên trạm xử lý nếu để cát lắng lại trong các bể lắng sẽ gây khó khăn trong công tác lấy cặn. Trong cặn có cát có thể làm cho các ống dẫn bùn không hoạt động được, máy bơm chóng hỏng. Đối với bể metan và bể lắng 2 vỏ thì cát là chất thừa. Do đó việc xây dựng bể lắng cát trên trạm xử lý khi lưu lượng nước thải lớn hơn 100m3/ngày là cần thiết. Dưới tác động của lực trọng trường, các phần tử rắn có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy trong quá trình nước thải chuyển động qua bể lắng cát. Bể lắng cát sẽ được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (0.3m/s) để các phần tử hữu cơ nhỏ không lắng được và đủ nhỏ (0.15m/s) để cát và các tạp chất vô cơ giữ lại được trong bể. Các hạt cát được giữ lại có độ lớn thuỷ lực 18-24 mm/s (đường kính hạt 0.2 – 0.25mm).
Sơ đồ quy trình xử lý nước thải
1.3. Tuyển nổi I Trong xử lý nước thải tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và nén bùn cặn. Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong 1 thời gian ngắn. Quá trình tuyển nổi nước thải được thực hiện bằng cách sục khí vào nước thải, khí chúng tôi sử dụng là ozone. Các bọt khí đó  dính kết với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ cùng nhau nổi lên mặt nước, sau đó tập hợp lại thành lớp bọt chứa hàm lượng cao của các tạp chất. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt Quá trình này được thực hiện tự động bằng máy tuyển nổi – tách chất bẩn Skimmer – HD (Công nghệ Hoa Kỳ).
1.4. Bể lắng I Lắng là 1 phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hoà tan ra khỏi nước thải. Mỗi hạt rắn không hoà tan trong nước thải khi lắng sẽ chịu tác động của hai trọng lực: trọng lực bản thân và lực cản xuất hiện khi hạt rắn chuyển động dưới tác động của trọng lực. Mỗi tương quan giữa hai lực đó quyết định tốc độ lắng của hạt rắn. Khoảng 20% chất bẩn không hoà tan trong nước thải, trong đó khoảng 20% là cát, xỉ được giữ ở bể lắng cát. Lượng chất bẩn không hoà tan còn lại chủ yếu là chất hữu cơ sẽ được gữ lại trong bể lắng I. Các chất bẩn hữu cơ không hoà tan hình thành trong quá trình xử lý sinh học (bùn thứ cấp) sẽ lắng tại bể lắng II.
Công đoạn 2: Xử lý phân hủy sinh hoc trong điều kiện kỵ khí
Mô hình bể phân hủy kị khí
Trong điều kiện không có ôxy, các chất hữu cơ có thể bị phân huỷ nhờ vi sinh vật và sản phẩm cuối cùng của quá trình này là các chất khí như mêtan (CH¬4) và cácbonic (CO2) được tạo thành. Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ nhờ vi sinh kỵ khí chủ yếu được diễn ra theo nguyên lý lên men qua các  bước sau:
- Vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ phức tạp và lipit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng riêng nhẹ
- Vi khuẩn tạo men axit, biến đổi các chất hữu cơ đơn giản thành axit hữu cơ.
- Vi khuẩn tạo men metan chuyển hoá hydro và các axit được tạo thành ở gian đoạn trước thành khí metan và cacbonic
Dựa trên nguyên tắc đó chúng tôi thiết kế bể phân huỷ kị khí bao gồm các bể bê tông cốt thép có nắp bịt kín để lưu nước thải trong khoảng 12 đến 20h tuỳ thuộc vào lưu lượng, hàm lượng các chất bẩn trong nước thải. Để nâng cao hiệu suất xử lý chúng tôi bố trí dày đặc các vật liệu đệm sinh học làm giá thể, đồng thời chạy khuấy đảo khí mê tan sục xuống dưới bể. Khởi động bể phân huỷ kị khí bằng chính nguồn vi khuẩn kỵ khí có sẵn trong nước thải. Ưu điểm của phương pháp là tiết kiệm năng lượng, nhân công và xử lý triệt để. Hiệu suất xử lý: COD giảm 60-65%.
Công đoạn 3: Xử lý phân hủy bằng OZONE
Hiện nay, để xử lý nước thải người ta thường áp dụng nhóm các phương pháp sau một cách độc lập hoặc kết hợp:
Phương pháp cơ học : Lắng cặn, gạt nổi, lọc… Phương pháp này áp dụng cho các chất ô nhiễm không tan, có khối lượng riêng khác nước, hoặc ở dạng hạt có kích thước lớn.
Phương pháp hóa lý : Dùng hóa chất để trung hòa, tạo huyền phù, tạo kết tủa, hấp phụ trao đổi… Phương pháp này thường được áp dụng để xử lý nước thải của các nhà máy hóa chất. Phương pháp sinh học : Phân hủy chất hữu cơ ( CHC ) nhờ vi khuẩn kỵ khí , hiếu khí, rong, tảo, nấm… Phương pháp này thường đơn giản, hiệu quả tốt và chi phí thấp, do đó thường được áp dụng khi xử lý nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ.
Các công nghệ xử lý truyền thống vẫn sử dụng hệ thống xử lý sinh học hiếu khí bằng cách sục oxy. Phương pháp này có ưu điểm là phân huỷ triệt để nước thải thành nước sạch. Tuy vậy, nhược điểm lớn của nó là: Tốn diện tích xây dựng và tiêu hao năng lượng cho khâu sục khí vì phải chạy liên tục 24/24h (nếu nghỉ vi khuẩn hiểu khí sẽ ngừng hoạt động); Ngoài ra, hệ thống phân huỷ hiếu khí sẽ không thành công nếu không tính toán đúng lượng khí cần thiết để cung cấp cho hệ thống.
Xử lý phân huỷ bằng ozone
Trong rất nhiều trường hợp, các phương pháp thông thường kể trên không hiệu quả. Với các loại nước thải nhiễm có các chất độc khó phân hủy, chẳng hạn thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…, vi sinh vật hầu như không hoạt động được. Để giải quyết vấn đề này, người ta đã áp dụng các phương pháp oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes-AOPs).
Nhằm loại bỏ những khó khăn của phương pháp xử lý hiện nay (phương pháp xử lý bằng sinh học) như: hệ thống cồng kềnh, tốn diện tích, vận hành phức tạp, chi phí vận hành cao,…công ty chúng tôi đã chế tạo và ứng dụng rất thành công dây chuyền xử lý nước thải công nghiệp bằng ozone. Công suất xử lý của các dây chuyền này đạt từ 30 – 30.000m3/ngđ.>
Trong số các chất oxy hóa thường được sử dụng, ozone là một chất oxy hóa rất mạnh. Ozone tác dụng với các CHC tan trong nước chủ yếu theo hai cơ chế sau: Thứ nhất, ozone phản ứng trực tiếp với chất tan (P). Thứ hai, ozone phản ứng với chất tan (P) theo cơ chế gốc.
Ngoài ra, ozone có thể tác dụng với chất khác tạo ra chất oxy hóa thứ cấp. Chất mới này sẽ oxy hóa chất tan. Tất cả các phản ứng trên có thể xảy ra đồng thời. Nhưng tùy theo điều kiện phản ứng và thành phần của nước nhiễm bẩn, sẽ có phản ứng nào đó trội hơn.
- Ozone phản ứng trực tiếp với chất tan
Ozone khi hòa tan vào nước sẽ tác dụng với CHC (P), tạo thành dạng oxy hóa của chúng theo phương trình động học sau: – d[P]/dt = kP [P][O3]. Nhưng phản ứng trực tiếp của ozone với CHC có tính chọn lọc, tức là ozone chỉ phản ứng với một số loại CHC nhất định. Sản phẩm của các quá trình ozone hóa trưc tiếp các chất vòng thơm bằng ozone thường là các axit hữu cơ hoặc các muối của chúng.
- Ozone phản ứng với chất tan theo cơ chế gốc
Khi tan vào nước tinh khiết, ozone sẽ phân hủy tạo thành gốc OH theo phản ứng kiểu dây chuyền. phương trình tốc độ phân hủy ozone như sau:
- d[O3] /dt = kA[O3] + kB[OH¯ ]1/2[O3]3/2 Trong đó, kA = 2 k22; kB = 2k25 ( k23/ k26 )1/2
Theo biểu thức trên, ở môi trường kiềm, sự phân hủy ozone tăng, Thực nghiệm cho thấy, khi oxy hóa các hợp chất đa vòng thơm (PAH) chỉ bằng một mình ozone, hiệu quả tốt trong điều kiện pH = 7 – 12.
Như vậy, CHC có thể bị phân hủy bởi ozone theo cả hai cơ chế: trực tiếp và gốc. Khi đó, phương trình động học chung của quá trình đó biểu diễn như sau :
- d[P]/dt = kd[O3][P] + kid[OH&][P] Trong vế phải của phương trình, số hạng thứ nhất thể hiện mức độ phản ứng trực tiếp của ozone với CHC thông qua hệ số kd. Số hạng thứ hai thể hiện mức độ phản ứng gián tiếp của nó với CHC thông qua gốc OH và thông qua hệ số kid.
Nhờ khả năng oxy hóa – khử mạnh, như đã trình bày ở trên, nên ozone có thể khử màu, khử mùi, khử trùng một cách hiệu quả. Nước thải qua bể phân hủy ozone của chúng tôi giảm được trên 90% hàm lượng COD, BOD, SS,… giảm trên 95% chỉ số Coliform, nước thải không còn màu, mùi khó chịu, không phát sinh sản phẩm thứ cấp gây độc hại.
Công đoạn 4: Tuyển nổi thứ cấp – lắng thứ cấp
Kho chứa bùn thứ cấp
Sau khi được xử lý qua công đoạn phân hủy kỵ khí và phân hủy ozone, nước thải vẫn chưa đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường. Vì vậy, cần có thêm hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp. Nước thải qua hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp của chúng tôi sẽ trở thành nước sạch, đảm bảo TCVN 5945:2005 – cột A (COD<50mg/l, BOD5<30mg/l, SS<50mg/l,…), có thể tái sử dụng làm nước cấp phục vụ sản xuất hoặc sinh hoạt.
Công đoạn 5: Xử lý tái tạo bùn thải
Bùn thải sinh ra trong nhà máy xử lý nước thải chủ yếu ở bể lắng I, bể phân huỷ sinh học và bể lắng II. Lượng bùn cặn này sẽ được hút ra bằng máy bơm. Việc xử lý bùn thải là rất cần thiết vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất nếu chúng ta không tiến hành xử lý. Mục đích của xử lý bùn thải:
- Giảm khối lượng hỗn hợp bùn cặn bằng cách tách 1 phần hay phần lớn khối lượng nước có trong hỗn hợp bùn cặn để giảm kích thước công trình xử lý và giảm thể tích cặn phải vận chuyển tới nơi tiếp nhận.
- Phân huỷ các chất hữu cơ dễ bị thối rữa, chuyển chúng thành các chất hữu cơ ổn định và các hợp chất vô cơ dễ dàng tách nước và không gây tác động xấu đến môi trường nơi tiếp nhận.
Xử lý và tái sử dụng bùn thải

Bùn sẽ được tách các thành phần hữu cơ và vô cơ bằng phương pháp thủy lực: chất vô cơ nặng sẽ lắng xuống, chất hữu cơ nhẹ hơn sẽ nổi lên trên. Các chất vô cơ sẽ tận dụng để sản xuất vật liệu xây dựng, các chất hữu cơ được xử lý bằng phương pháp sinh học để tách riêng các kim loại nặng với phần bùn hữu cơ sạch. Bùn hữu cơ sạch được tận dụng để sản xuất phân vi sinh phục vụ cho việc trồng cây và cải tạo đất nông nghiệp. Còn các kim loại nặng sẽ xử lý theo phương pháp hóa học để tách riêng từng kim loại hoặc hóa rắn toàn bộ để chôn lấp an toàn. Giá thành xử lý bùn cống rãnh, kênh rạch theo phương pháp trên chỉ bằng 30% so với dùng cách chôn lấp.

[/kythuat]
 Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây. Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp 1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon. [kythuat]

Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây.
Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp
1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon.
vỏ cây và các tạp chất lớn có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt hoạt động  ổn định. Song chắn rác thủ công thường gây ra hiện tượng tắc do lượng rác thải quá nhiều nếu không thường xuyên lấy rác. Để khắc phục hiện tượng này chúng tôi sử dụng hệ thống trục vớt hoặc máy nghiền rác. Trong trường hợp nước thải công nhiệp, để khắc phục hiện tượng ứ, tắc, sau song chắn rác chúng tôi sử dụng thêm rổ lọc rác làm bằng lưới lọc inox mịn cỡ từ 5 ÷ 1mm với tiết diện lớn, cấu tạo như những tấm chắn nghiêng, kết hợp với hoạt động của máy rung.
1.2. Bể lắng cát Bể lắng cát dùng để loại những hạt cắn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là cát.
Trên trạm xử lý nếu để cát lắng lại trong các bể lắng sẽ gây khó khăn trong công tác lấy cặn. Trong cặn có cát có thể làm cho các ống dẫn bùn không hoạt động được, máy bơm chóng hỏng. Đối với bể metan và bể lắng 2 vỏ thì cát là chất thừa. Do đó việc xây dựng bể lắng cát trên trạm xử lý khi lưu lượng nước thải lớn hơn 100m3/ngày là cần thiết. Dưới tác động của lực trọng trường, các phần tử rắn có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy trong quá trình nước thải chuyển động qua bể lắng cát. Bể lắng cát sẽ được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (0.3m/s) để các phần tử hữu cơ nhỏ không lắng được và đủ nhỏ (0.15m/s) để cát và các tạp chất vô cơ giữ lại được trong bể. Các hạt cát được giữ lại có độ lớn thuỷ lực 18-24 mm/s (đường kính hạt 0.2 – 0.25mm).
Sơ đồ quy trình xử lý nước thải
1.3. Tuyển nổi I Trong xử lý nước thải tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và nén bùn cặn. Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong 1 thời gian ngắn. Quá trình tuyển nổi nước thải được thực hiện bằng cách sục khí vào nước thải, khí chúng tôi sử dụng là ozone. Các bọt khí đó  dính kết với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ cùng nhau nổi lên mặt nước, sau đó tập hợp lại thành lớp bọt chứa hàm lượng cao của các tạp chất. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt Quá trình này được thực hiện tự động bằng máy tuyển nổi – tách chất bẩn Skimmer – HD (Công nghệ Hoa Kỳ).
1.4. Bể lắng I Lắng là 1 phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hoà tan ra khỏi nước thải. Mỗi hạt rắn không hoà tan trong nước thải khi lắng sẽ chịu tác động của hai trọng lực: trọng lực bản thân và lực cản xuất hiện khi hạt rắn chuyển động dưới tác động của trọng lực. Mỗi tương quan giữa hai lực đó quyết định tốc độ lắng của hạt rắn. Khoảng 20% chất bẩn không hoà tan trong nước thải, trong đó khoảng 20% là cát, xỉ được giữ ở bể lắng cát. Lượng chất bẩn không hoà tan còn lại chủ yếu là chất hữu cơ sẽ được gữ lại trong bể lắng I. Các chất bẩn hữu cơ không hoà tan hình thành trong quá trình xử lý sinh học (bùn thứ cấp) sẽ lắng tại bể lắng II.
Công đoạn 2: Xử lý phân hủy sinh hoc trong điều kiện kỵ khí
Mô hình bể phân hủy kị khí
Trong điều kiện không có ôxy, các chất hữu cơ có thể bị phân huỷ nhờ vi sinh vật và sản phẩm cuối cùng của quá trình này là các chất khí như mêtan (CH¬4) và cácbonic (CO2) được tạo thành. Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ nhờ vi sinh kỵ khí chủ yếu được diễn ra theo nguyên lý lên men qua các  bước sau:
- Vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ phức tạp và lipit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng riêng nhẹ
- Vi khuẩn tạo men axit, biến đổi các chất hữu cơ đơn giản thành axit hữu cơ.
- Vi khuẩn tạo men metan chuyển hoá hydro và các axit được tạo thành ở gian đoạn trước thành khí metan và cacbonic
Dựa trên nguyên tắc đó chúng tôi thiết kế bể phân huỷ kị khí bao gồm các bể bê tông cốt thép có nắp bịt kín để lưu nước thải trong khoảng 12 đến 20h tuỳ thuộc vào lưu lượng, hàm lượng các chất bẩn trong nước thải. Để nâng cao hiệu suất xử lý chúng tôi bố trí dày đặc các vật liệu đệm sinh học làm giá thể, đồng thời chạy khuấy đảo khí mê tan sục xuống dưới bể. Khởi động bể phân huỷ kị khí bằng chính nguồn vi khuẩn kỵ khí có sẵn trong nước thải. Ưu điểm của phương pháp là tiết kiệm năng lượng, nhân công và xử lý triệt để. Hiệu suất xử lý: COD giảm 60-65%.
Công đoạn 3: Xử lý phân hủy bằng OZONE
Hiện nay, để xử lý nước thải người ta thường áp dụng nhóm các phương pháp sau một cách độc lập hoặc kết hợp:
Phương pháp cơ học : Lắng cặn, gạt nổi, lọc… Phương pháp này áp dụng cho các chất ô nhiễm không tan, có khối lượng riêng khác nước, hoặc ở dạng hạt có kích thước lớn.
Phương pháp hóa lý : Dùng hóa chất để trung hòa, tạo huyền phù, tạo kết tủa, hấp phụ trao đổi… Phương pháp này thường được áp dụng để xử lý nước thải của các nhà máy hóa chất. Phương pháp sinh học : Phân hủy chất hữu cơ ( CHC ) nhờ vi khuẩn kỵ khí , hiếu khí, rong, tảo, nấm… Phương pháp này thường đơn giản, hiệu quả tốt và chi phí thấp, do đó thường được áp dụng khi xử lý nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ.
Các công nghệ xử lý truyền thống vẫn sử dụng hệ thống xử lý sinh học hiếu khí bằng cách sục oxy. Phương pháp này có ưu điểm là phân huỷ triệt để nước thải thành nước sạch. Tuy vậy, nhược điểm lớn của nó là: Tốn diện tích xây dựng và tiêu hao năng lượng cho khâu sục khí vì phải chạy liên tục 24/24h (nếu nghỉ vi khuẩn hiểu khí sẽ ngừng hoạt động); Ngoài ra, hệ thống phân huỷ hiếu khí sẽ không thành công nếu không tính toán đúng lượng khí cần thiết để cung cấp cho hệ thống.
Xử lý phân huỷ bằng ozone
Trong rất nhiều trường hợp, các phương pháp thông thường kể trên không hiệu quả. Với các loại nước thải nhiễm có các chất độc khó phân hủy, chẳng hạn thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…, vi sinh vật hầu như không hoạt động được. Để giải quyết vấn đề này, người ta đã áp dụng các phương pháp oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes-AOPs).
Nhằm loại bỏ những khó khăn của phương pháp xử lý hiện nay (phương pháp xử lý bằng sinh học) như: hệ thống cồng kềnh, tốn diện tích, vận hành phức tạp, chi phí vận hành cao,…công ty chúng tôi đã chế tạo và ứng dụng rất thành công dây chuyền xử lý nước thải công nghiệp bằng ozone. Công suất xử lý của các dây chuyền này đạt từ 30 – 30.000m3/ngđ.>
Trong số các chất oxy hóa thường được sử dụng, ozone là một chất oxy hóa rất mạnh. Ozone tác dụng với các CHC tan trong nước chủ yếu theo hai cơ chế sau: Thứ nhất, ozone phản ứng trực tiếp với chất tan (P). Thứ hai, ozone phản ứng với chất tan (P) theo cơ chế gốc.
Ngoài ra, ozone có thể tác dụng với chất khác tạo ra chất oxy hóa thứ cấp. Chất mới này sẽ oxy hóa chất tan. Tất cả các phản ứng trên có thể xảy ra đồng thời. Nhưng tùy theo điều kiện phản ứng và thành phần của nước nhiễm bẩn, sẽ có phản ứng nào đó trội hơn.
- Ozone phản ứng trực tiếp với chất tan
Ozone khi hòa tan vào nước sẽ tác dụng với CHC (P), tạo thành dạng oxy hóa của chúng theo phương trình động học sau: – d[P]/dt = kP [P][O3]. Nhưng phản ứng trực tiếp của ozone với CHC có tính chọn lọc, tức là ozone chỉ phản ứng với một số loại CHC nhất định. Sản phẩm của các quá trình ozone hóa trưc tiếp các chất vòng thơm bằng ozone thường là các axit hữu cơ hoặc các muối của chúng.
- Ozone phản ứng với chất tan theo cơ chế gốc
Khi tan vào nước tinh khiết, ozone sẽ phân hủy tạo thành gốc OH theo phản ứng kiểu dây chuyền. phương trình tốc độ phân hủy ozone như sau:
- d[O3] /dt = kA[O3] + kB[OH¯ ]1/2[O3]3/2 Trong đó, kA = 2 k22; kB = 2k25 ( k23/ k26 )1/2
Theo biểu thức trên, ở môi trường kiềm, sự phân hủy ozone tăng, Thực nghiệm cho thấy, khi oxy hóa các hợp chất đa vòng thơm (PAH) chỉ bằng một mình ozone, hiệu quả tốt trong điều kiện pH = 7 – 12.
Như vậy, CHC có thể bị phân hủy bởi ozone theo cả hai cơ chế: trực tiếp và gốc. Khi đó, phương trình động học chung của quá trình đó biểu diễn như sau :
- d[P]/dt = kd[O3][P] + kid[OH&][P] Trong vế phải của phương trình, số hạng thứ nhất thể hiện mức độ phản ứng trực tiếp của ozone với CHC thông qua hệ số kd. Số hạng thứ hai thể hiện mức độ phản ứng gián tiếp của nó với CHC thông qua gốc OH và thông qua hệ số kid.
Nhờ khả năng oxy hóa – khử mạnh, như đã trình bày ở trên, nên ozone có thể khử màu, khử mùi, khử trùng một cách hiệu quả. Nước thải qua bể phân hủy ozone của chúng tôi giảm được trên 90% hàm lượng COD, BOD, SS,… giảm trên 95% chỉ số Coliform, nước thải không còn màu, mùi khó chịu, không phát sinh sản phẩm thứ cấp gây độc hại.
Công đoạn 4: Tuyển nổi thứ cấp – lắng thứ cấp
Kho chứa bùn thứ cấp
Sau khi được xử lý qua công đoạn phân hủy kỵ khí và phân hủy ozone, nước thải vẫn chưa đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường. Vì vậy, cần có thêm hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp. Nước thải qua hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp của chúng tôi sẽ trở thành nước sạch, đảm bảo TCVN 5945:2005 – cột A (COD<50mg/l, BOD5<30mg/l, SS<50mg/l,…), có thể tái sử dụng làm nước cấp phục vụ sản xuất hoặc sinh hoạt.
Công đoạn 5: Xử lý tái tạo bùn thải
Bùn thải sinh ra trong nhà máy xử lý nước thải chủ yếu ở bể lắng I, bể phân huỷ sinh học và bể lắng II. Lượng bùn cặn này sẽ được hút ra bằng máy bơm. Việc xử lý bùn thải là rất cần thiết vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất nếu chúng ta không tiến hành xử lý. Mục đích của xử lý bùn thải:
- Giảm khối lượng hỗn hợp bùn cặn bằng cách tách 1 phần hay phần lớn khối lượng nước có trong hỗn hợp bùn cặn để giảm kích thước công trình xử lý và giảm thể tích cặn phải vận chuyển tới nơi tiếp nhận.
- Phân huỷ các chất hữu cơ dễ bị thối rữa, chuyển chúng thành các chất hữu cơ ổn định và các hợp chất vô cơ dễ dàng tách nước và không gây tác động xấu đến môi trường nơi tiếp nhận.
Xử lý và tái sử dụng bùn thải

Bùn sẽ được tách các thành phần hữu cơ và vô cơ bằng phương pháp thủy lực: chất vô cơ nặng sẽ lắng xuống, chất hữu cơ nhẹ hơn sẽ nổi lên trên. Các chất vô cơ sẽ tận dụng để sản xuất vật liệu xây dựng, các chất hữu cơ được xử lý bằng phương pháp sinh học để tách riêng các kim loại nặng với phần bùn hữu cơ sạch. Bùn hữu cơ sạch được tận dụng để sản xuất phân vi sinh phục vụ cho việc trồng cây và cải tạo đất nông nghiệp. Còn các kim loại nặng sẽ xử lý theo phương pháp hóa học để tách riêng từng kim loại hoặc hóa rắn toàn bộ để chôn lấp an toàn. Giá thành xử lý bùn cống rãnh, kênh rạch theo phương pháp trên chỉ bằng 30% so với dùng cách chôn lấp.

[/kythuat]
 Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây. Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp 1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon. [kythuat]

Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây.
Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp
1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon.
vỏ cây và các tạp chất lớn có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt hoạt động  ổn định. Song chắn rác thủ công thường gây ra hiện tượng tắc do lượng rác thải quá nhiều nếu không thường xuyên lấy rác. Để khắc phục hiện tượng này chúng tôi sử dụng hệ thống trục vớt hoặc máy nghiền rác. Trong trường hợp nước thải công nhiệp, để khắc phục hiện tượng ứ, tắc, sau song chắn rác chúng tôi sử dụng thêm rổ lọc rác làm bằng lưới lọc inox mịn cỡ từ 5 ÷ 1mm với tiết diện lớn, cấu tạo như những tấm chắn nghiêng, kết hợp với hoạt động của máy rung.
1.2. Bể lắng cát Bể lắng cát dùng để loại những hạt cắn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là cát.
Trên trạm xử lý nếu để cát lắng lại trong các bể lắng sẽ gây khó khăn trong công tác lấy cặn. Trong cặn có cát có thể làm cho các ống dẫn bùn không hoạt động được, máy bơm chóng hỏng. Đối với bể metan và bể lắng 2 vỏ thì cát là chất thừa. Do đó việc xây dựng bể lắng cát trên trạm xử lý khi lưu lượng nước thải lớn hơn 100m3/ngày là cần thiết. Dưới tác động của lực trọng trường, các phần tử rắn có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy trong quá trình nước thải chuyển động qua bể lắng cát. Bể lắng cát sẽ được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (0.3m/s) để các phần tử hữu cơ nhỏ không lắng được và đủ nhỏ (0.15m/s) để cát và các tạp chất vô cơ giữ lại được trong bể. Các hạt cát được giữ lại có độ lớn thuỷ lực 18-24 mm/s (đường kính hạt 0.2 – 0.25mm).
Sơ đồ quy trình xử lý nước thải
1.3. Tuyển nổi I Trong xử lý nước thải tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và nén bùn cặn. Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong 1 thời gian ngắn. Quá trình tuyển nổi nước thải được thực hiện bằng cách sục khí vào nước thải, khí chúng tôi sử dụng là ozone. Các bọt khí đó  dính kết với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ cùng nhau nổi lên mặt nước, sau đó tập hợp lại thành lớp bọt chứa hàm lượng cao của các tạp chất. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt Quá trình này được thực hiện tự động bằng máy tuyển nổi – tách chất bẩn Skimmer – HD (Công nghệ Hoa Kỳ).
1.4. Bể lắng I Lắng là 1 phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hoà tan ra khỏi nước thải. Mỗi hạt rắn không hoà tan trong nước thải khi lắng sẽ chịu tác động của hai trọng lực: trọng lực bản thân và lực cản xuất hiện khi hạt rắn chuyển động dưới tác động của trọng lực. Mỗi tương quan giữa hai lực đó quyết định tốc độ lắng của hạt rắn. Khoảng 20% chất bẩn không hoà tan trong nước thải, trong đó khoảng 20% là cát, xỉ được giữ ở bể lắng cát. Lượng chất bẩn không hoà tan còn lại chủ yếu là chất hữu cơ sẽ được gữ lại trong bể lắng I. Các chất bẩn hữu cơ không hoà tan hình thành trong quá trình xử lý sinh học (bùn thứ cấp) sẽ lắng tại bể lắng II.
Công đoạn 2: Xử lý phân hủy sinh hoc trong điều kiện kỵ khí
Mô hình bể phân hủy kị khí
Trong điều kiện không có ôxy, các chất hữu cơ có thể bị phân huỷ nhờ vi sinh vật và sản phẩm cuối cùng của quá trình này là các chất khí như mêtan (CH¬4) và cácbonic (CO2) được tạo thành. Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ nhờ vi sinh kỵ khí chủ yếu được diễn ra theo nguyên lý lên men qua các  bước sau:
- Vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ phức tạp và lipit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng riêng nhẹ
- Vi khuẩn tạo men axit, biến đổi các chất hữu cơ đơn giản thành axit hữu cơ.
- Vi khuẩn tạo men metan chuyển hoá hydro và các axit được tạo thành ở gian đoạn trước thành khí metan và cacbonic
Dựa trên nguyên tắc đó chúng tôi thiết kế bể phân huỷ kị khí bao gồm các bể bê tông cốt thép có nắp bịt kín để lưu nước thải trong khoảng 12 đến 20h tuỳ thuộc vào lưu lượng, hàm lượng các chất bẩn trong nước thải. Để nâng cao hiệu suất xử lý chúng tôi bố trí dày đặc các vật liệu đệm sinh học làm giá thể, đồng thời chạy khuấy đảo khí mê tan sục xuống dưới bể. Khởi động bể phân huỷ kị khí bằng chính nguồn vi khuẩn kỵ khí có sẵn trong nước thải. Ưu điểm của phương pháp là tiết kiệm năng lượng, nhân công và xử lý triệt để. Hiệu suất xử lý: COD giảm 60-65%.
Công đoạn 3: Xử lý phân hủy bằng OZONE
Hiện nay, để xử lý nước thải người ta thường áp dụng nhóm các phương pháp sau một cách độc lập hoặc kết hợp:
Phương pháp cơ học : Lắng cặn, gạt nổi, lọc… Phương pháp này áp dụng cho các chất ô nhiễm không tan, có khối lượng riêng khác nước, hoặc ở dạng hạt có kích thước lớn.
Phương pháp hóa lý : Dùng hóa chất để trung hòa, tạo huyền phù, tạo kết tủa, hấp phụ trao đổi… Phương pháp này thường được áp dụng để xử lý nước thải của các nhà máy hóa chất. Phương pháp sinh học : Phân hủy chất hữu cơ ( CHC ) nhờ vi khuẩn kỵ khí , hiếu khí, rong, tảo, nấm… Phương pháp này thường đơn giản, hiệu quả tốt và chi phí thấp, do đó thường được áp dụng khi xử lý nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ.
Các công nghệ xử lý truyền thống vẫn sử dụng hệ thống xử lý sinh học hiếu khí bằng cách sục oxy. Phương pháp này có ưu điểm là phân huỷ triệt để nước thải thành nước sạch. Tuy vậy, nhược điểm lớn của nó là: Tốn diện tích xây dựng và tiêu hao năng lượng cho khâu sục khí vì phải chạy liên tục 24/24h (nếu nghỉ vi khuẩn hiểu khí sẽ ngừng hoạt động); Ngoài ra, hệ thống phân huỷ hiếu khí sẽ không thành công nếu không tính toán đúng lượng khí cần thiết để cung cấp cho hệ thống.
Xử lý phân huỷ bằng ozone
Trong rất nhiều trường hợp, các phương pháp thông thường kể trên không hiệu quả. Với các loại nước thải nhiễm có các chất độc khó phân hủy, chẳng hạn thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…, vi sinh vật hầu như không hoạt động được. Để giải quyết vấn đề này, người ta đã áp dụng các phương pháp oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes-AOPs).
Nhằm loại bỏ những khó khăn của phương pháp xử lý hiện nay (phương pháp xử lý bằng sinh học) như: hệ thống cồng kềnh, tốn diện tích, vận hành phức tạp, chi phí vận hành cao,…công ty chúng tôi đã chế tạo và ứng dụng rất thành công dây chuyền xử lý nước thải công nghiệp bằng ozone. Công suất xử lý của các dây chuyền này đạt từ 30 – 30.000m3/ngđ.>
Trong số các chất oxy hóa thường được sử dụng, ozone là một chất oxy hóa rất mạnh. Ozone tác dụng với các CHC tan trong nước chủ yếu theo hai cơ chế sau: Thứ nhất, ozone phản ứng trực tiếp với chất tan (P). Thứ hai, ozone phản ứng với chất tan (P) theo cơ chế gốc.
Ngoài ra, ozone có thể tác dụng với chất khác tạo ra chất oxy hóa thứ cấp. Chất mới này sẽ oxy hóa chất tan. Tất cả các phản ứng trên có thể xảy ra đồng thời. Nhưng tùy theo điều kiện phản ứng và thành phần của nước nhiễm bẩn, sẽ có phản ứng nào đó trội hơn.
- Ozone phản ứng trực tiếp với chất tan
Ozone khi hòa tan vào nước sẽ tác dụng với CHC (P), tạo thành dạng oxy hóa của chúng theo phương trình động học sau: – d[P]/dt = kP [P][O3]. Nhưng phản ứng trực tiếp của ozone với CHC có tính chọn lọc, tức là ozone chỉ phản ứng với một số loại CHC nhất định. Sản phẩm của các quá trình ozone hóa trưc tiếp các chất vòng thơm bằng ozone thường là các axit hữu cơ hoặc các muối của chúng.
- Ozone phản ứng với chất tan theo cơ chế gốc
Khi tan vào nước tinh khiết, ozone sẽ phân hủy tạo thành gốc OH theo phản ứng kiểu dây chuyền. phương trình tốc độ phân hủy ozone như sau:
- d[O3] /dt = kA[O3] + kB[OH¯ ]1/2[O3]3/2 Trong đó, kA = 2 k22; kB = 2k25 ( k23/ k26 )1/2
Theo biểu thức trên, ở môi trường kiềm, sự phân hủy ozone tăng, Thực nghiệm cho thấy, khi oxy hóa các hợp chất đa vòng thơm (PAH) chỉ bằng một mình ozone, hiệu quả tốt trong điều kiện pH = 7 – 12.
Như vậy, CHC có thể bị phân hủy bởi ozone theo cả hai cơ chế: trực tiếp và gốc. Khi đó, phương trình động học chung của quá trình đó biểu diễn như sau :
- d[P]/dt = kd[O3][P] + kid[OH&][P] Trong vế phải của phương trình, số hạng thứ nhất thể hiện mức độ phản ứng trực tiếp của ozone với CHC thông qua hệ số kd. Số hạng thứ hai thể hiện mức độ phản ứng gián tiếp của nó với CHC thông qua gốc OH và thông qua hệ số kid.
Nhờ khả năng oxy hóa – khử mạnh, như đã trình bày ở trên, nên ozone có thể khử màu, khử mùi, khử trùng một cách hiệu quả. Nước thải qua bể phân hủy ozone của chúng tôi giảm được trên 90% hàm lượng COD, BOD, SS,… giảm trên 95% chỉ số Coliform, nước thải không còn màu, mùi khó chịu, không phát sinh sản phẩm thứ cấp gây độc hại.
Công đoạn 4: Tuyển nổi thứ cấp – lắng thứ cấp
Kho chứa bùn thứ cấp
Sau khi được xử lý qua công đoạn phân hủy kỵ khí và phân hủy ozone, nước thải vẫn chưa đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường. Vì vậy, cần có thêm hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp. Nước thải qua hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp của chúng tôi sẽ trở thành nước sạch, đảm bảo TCVN 5945:2005 – cột A (COD<50mg/l, BOD5<30mg/l, SS<50mg/l,…), có thể tái sử dụng làm nước cấp phục vụ sản xuất hoặc sinh hoạt.
Công đoạn 5: Xử lý tái tạo bùn thải
Bùn thải sinh ra trong nhà máy xử lý nước thải chủ yếu ở bể lắng I, bể phân huỷ sinh học và bể lắng II. Lượng bùn cặn này sẽ được hút ra bằng máy bơm. Việc xử lý bùn thải là rất cần thiết vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất nếu chúng ta không tiến hành xử lý. Mục đích của xử lý bùn thải:
- Giảm khối lượng hỗn hợp bùn cặn bằng cách tách 1 phần hay phần lớn khối lượng nước có trong hỗn hợp bùn cặn để giảm kích thước công trình xử lý và giảm thể tích cặn phải vận chuyển tới nơi tiếp nhận.
- Phân huỷ các chất hữu cơ dễ bị thối rữa, chuyển chúng thành các chất hữu cơ ổn định và các hợp chất vô cơ dễ dàng tách nước và không gây tác động xấu đến môi trường nơi tiếp nhận.
Xử lý và tái sử dụng bùn thải

Bùn sẽ được tách các thành phần hữu cơ và vô cơ bằng phương pháp thủy lực: chất vô cơ nặng sẽ lắng xuống, chất hữu cơ nhẹ hơn sẽ nổi lên trên. Các chất vô cơ sẽ tận dụng để sản xuất vật liệu xây dựng, các chất hữu cơ được xử lý bằng phương pháp sinh học để tách riêng các kim loại nặng với phần bùn hữu cơ sạch. Bùn hữu cơ sạch được tận dụng để sản xuất phân vi sinh phục vụ cho việc trồng cây và cải tạo đất nông nghiệp. Còn các kim loại nặng sẽ xử lý theo phương pháp hóa học để tách riêng từng kim loại hoặc hóa rắn toàn bộ để chôn lấp an toàn. Giá thành xử lý bùn cống rãnh, kênh rạch theo phương pháp trên chỉ bằng 30% so với dùng cách chôn lấp.

[/kythuat]
 Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây. Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp 1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon. [kythuat]

Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây.
Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp
1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon.
vỏ cây và các tạp chất lớn có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt hoạt động  ổn định. Song chắn rác thủ công thường gây ra hiện tượng tắc do lượng rác thải quá nhiều nếu không thường xuyên lấy rác. Để khắc phục hiện tượng này chúng tôi sử dụng hệ thống trục vớt hoặc máy nghiền rác. Trong trường hợp nước thải công nhiệp, để khắc phục hiện tượng ứ, tắc, sau song chắn rác chúng tôi sử dụng thêm rổ lọc rác làm bằng lưới lọc inox mịn cỡ từ 5 ÷ 1mm với tiết diện lớn, cấu tạo như những tấm chắn nghiêng, kết hợp với hoạt động của máy rung.
1.2. Bể lắng cát Bể lắng cát dùng để loại những hạt cắn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là cát.
Trên trạm xử lý nếu để cát lắng lại trong các bể lắng sẽ gây khó khăn trong công tác lấy cặn. Trong cặn có cát có thể làm cho các ống dẫn bùn không hoạt động được, máy bơm chóng hỏng. Đối với bể metan và bể lắng 2 vỏ thì cát là chất thừa. Do đó việc xây dựng bể lắng cát trên trạm xử lý khi lưu lượng nước thải lớn hơn 100m3/ngày là cần thiết. Dưới tác động của lực trọng trường, các phần tử rắn có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy trong quá trình nước thải chuyển động qua bể lắng cát. Bể lắng cát sẽ được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (0.3m/s) để các phần tử hữu cơ nhỏ không lắng được và đủ nhỏ (0.15m/s) để cát và các tạp chất vô cơ giữ lại được trong bể. Các hạt cát được giữ lại có độ lớn thuỷ lực 18-24 mm/s (đường kính hạt 0.2 – 0.25mm).
Sơ đồ quy trình xử lý nước thải
1.3. Tuyển nổi I Trong xử lý nước thải tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và nén bùn cặn. Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong 1 thời gian ngắn. Quá trình tuyển nổi nước thải được thực hiện bằng cách sục khí vào nước thải, khí chúng tôi sử dụng là ozone. Các bọt khí đó  dính kết với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ cùng nhau nổi lên mặt nước, sau đó tập hợp lại thành lớp bọt chứa hàm lượng cao của các tạp chất. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt Quá trình này được thực hiện tự động bằng máy tuyển nổi – tách chất bẩn Skimmer – HD (Công nghệ Hoa Kỳ).
1.4. Bể lắng I Lắng là 1 phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hoà tan ra khỏi nước thải. Mỗi hạt rắn không hoà tan trong nước thải khi lắng sẽ chịu tác động của hai trọng lực: trọng lực bản thân và lực cản xuất hiện khi hạt rắn chuyển động dưới tác động của trọng lực. Mỗi tương quan giữa hai lực đó quyết định tốc độ lắng của hạt rắn. Khoảng 20% chất bẩn không hoà tan trong nước thải, trong đó khoảng 20% là cát, xỉ được giữ ở bể lắng cát. Lượng chất bẩn không hoà tan còn lại chủ yếu là chất hữu cơ sẽ được gữ lại trong bể lắng I. Các chất bẩn hữu cơ không hoà tan hình thành trong quá trình xử lý sinh học (bùn thứ cấp) sẽ lắng tại bể lắng II.
Công đoạn 2: Xử lý phân hủy sinh hoc trong điều kiện kỵ khí
Mô hình bể phân hủy kị khí
Trong điều kiện không có ôxy, các chất hữu cơ có thể bị phân huỷ nhờ vi sinh vật và sản phẩm cuối cùng của quá trình này là các chất khí như mêtan (CH¬4) và cácbonic (CO2) được tạo thành. Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ nhờ vi sinh kỵ khí chủ yếu được diễn ra theo nguyên lý lên men qua các  bước sau:
- Vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ phức tạp và lipit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng riêng nhẹ
- Vi khuẩn tạo men axit, biến đổi các chất hữu cơ đơn giản thành axit hữu cơ.
- Vi khuẩn tạo men metan chuyển hoá hydro và các axit được tạo thành ở gian đoạn trước thành khí metan và cacbonic
Dựa trên nguyên tắc đó chúng tôi thiết kế bể phân huỷ kị khí bao gồm các bể bê tông cốt thép có nắp bịt kín để lưu nước thải trong khoảng 12 đến 20h tuỳ thuộc vào lưu lượng, hàm lượng các chất bẩn trong nước thải. Để nâng cao hiệu suất xử lý chúng tôi bố trí dày đặc các vật liệu đệm sinh học làm giá thể, đồng thời chạy khuấy đảo khí mê tan sục xuống dưới bể. Khởi động bể phân huỷ kị khí bằng chính nguồn vi khuẩn kỵ khí có sẵn trong nước thải. Ưu điểm của phương pháp là tiết kiệm năng lượng, nhân công và xử lý triệt để. Hiệu suất xử lý: COD giảm 60-65%.
Công đoạn 3: Xử lý phân hủy bằng OZONE
Hiện nay, để xử lý nước thải người ta thường áp dụng nhóm các phương pháp sau một cách độc lập hoặc kết hợp:
Phương pháp cơ học : Lắng cặn, gạt nổi, lọc… Phương pháp này áp dụng cho các chất ô nhiễm không tan, có khối lượng riêng khác nước, hoặc ở dạng hạt có kích thước lớn.
Phương pháp hóa lý : Dùng hóa chất để trung hòa, tạo huyền phù, tạo kết tủa, hấp phụ trao đổi… Phương pháp này thường được áp dụng để xử lý nước thải của các nhà máy hóa chất. Phương pháp sinh học : Phân hủy chất hữu cơ ( CHC ) nhờ vi khuẩn kỵ khí , hiếu khí, rong, tảo, nấm… Phương pháp này thường đơn giản, hiệu quả tốt và chi phí thấp, do đó thường được áp dụng khi xử lý nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ.
Các công nghệ xử lý truyền thống vẫn sử dụng hệ thống xử lý sinh học hiếu khí bằng cách sục oxy. Phương pháp này có ưu điểm là phân huỷ triệt để nước thải thành nước sạch. Tuy vậy, nhược điểm lớn của nó là: Tốn diện tích xây dựng và tiêu hao năng lượng cho khâu sục khí vì phải chạy liên tục 24/24h (nếu nghỉ vi khuẩn hiểu khí sẽ ngừng hoạt động); Ngoài ra, hệ thống phân huỷ hiếu khí sẽ không thành công nếu không tính toán đúng lượng khí cần thiết để cung cấp cho hệ thống.
Xử lý phân huỷ bằng ozone
Trong rất nhiều trường hợp, các phương pháp thông thường kể trên không hiệu quả. Với các loại nước thải nhiễm có các chất độc khó phân hủy, chẳng hạn thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…, vi sinh vật hầu như không hoạt động được. Để giải quyết vấn đề này, người ta đã áp dụng các phương pháp oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes-AOPs).
Nhằm loại bỏ những khó khăn của phương pháp xử lý hiện nay (phương pháp xử lý bằng sinh học) như: hệ thống cồng kềnh, tốn diện tích, vận hành phức tạp, chi phí vận hành cao,…công ty chúng tôi đã chế tạo và ứng dụng rất thành công dây chuyền xử lý nước thải công nghiệp bằng ozone. Công suất xử lý của các dây chuyền này đạt từ 30 – 30.000m3/ngđ.>
Trong số các chất oxy hóa thường được sử dụng, ozone là một chất oxy hóa rất mạnh. Ozone tác dụng với các CHC tan trong nước chủ yếu theo hai cơ chế sau: Thứ nhất, ozone phản ứng trực tiếp với chất tan (P). Thứ hai, ozone phản ứng với chất tan (P) theo cơ chế gốc.
Ngoài ra, ozone có thể tác dụng với chất khác tạo ra chất oxy hóa thứ cấp. Chất mới này sẽ oxy hóa chất tan. Tất cả các phản ứng trên có thể xảy ra đồng thời. Nhưng tùy theo điều kiện phản ứng và thành phần của nước nhiễm bẩn, sẽ có phản ứng nào đó trội hơn.
- Ozone phản ứng trực tiếp với chất tan
Ozone khi hòa tan vào nước sẽ tác dụng với CHC (P), tạo thành dạng oxy hóa của chúng theo phương trình động học sau: – d[P]/dt = kP [P][O3]. Nhưng phản ứng trực tiếp của ozone với CHC có tính chọn lọc, tức là ozone chỉ phản ứng với một số loại CHC nhất định. Sản phẩm của các quá trình ozone hóa trưc tiếp các chất vòng thơm bằng ozone thường là các axit hữu cơ hoặc các muối của chúng.
- Ozone phản ứng với chất tan theo cơ chế gốc
Khi tan vào nước tinh khiết, ozone sẽ phân hủy tạo thành gốc OH theo phản ứng kiểu dây chuyền. phương trình tốc độ phân hủy ozone như sau:
- d[O3] /dt = kA[O3] + kB[OH¯ ]1/2[O3]3/2 Trong đó, kA = 2 k22; kB = 2k25 ( k23/ k26 )1/2
Theo biểu thức trên, ở môi trường kiềm, sự phân hủy ozone tăng, Thực nghiệm cho thấy, khi oxy hóa các hợp chất đa vòng thơm (PAH) chỉ bằng một mình ozone, hiệu quả tốt trong điều kiện pH = 7 – 12.
Như vậy, CHC có thể bị phân hủy bởi ozone theo cả hai cơ chế: trực tiếp và gốc. Khi đó, phương trình động học chung của quá trình đó biểu diễn như sau :
- d[P]/dt = kd[O3][P] + kid[OH&][P] Trong vế phải của phương trình, số hạng thứ nhất thể hiện mức độ phản ứng trực tiếp của ozone với CHC thông qua hệ số kd. Số hạng thứ hai thể hiện mức độ phản ứng gián tiếp của nó với CHC thông qua gốc OH và thông qua hệ số kid.
Nhờ khả năng oxy hóa – khử mạnh, như đã trình bày ở trên, nên ozone có thể khử màu, khử mùi, khử trùng một cách hiệu quả. Nước thải qua bể phân hủy ozone của chúng tôi giảm được trên 90% hàm lượng COD, BOD, SS,… giảm trên 95% chỉ số Coliform, nước thải không còn màu, mùi khó chịu, không phát sinh sản phẩm thứ cấp gây độc hại.
Công đoạn 4: Tuyển nổi thứ cấp – lắng thứ cấp
Kho chứa bùn thứ cấp
Sau khi được xử lý qua công đoạn phân hủy kỵ khí và phân hủy ozone, nước thải vẫn chưa đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường. Vì vậy, cần có thêm hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp. Nước thải qua hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp của chúng tôi sẽ trở thành nước sạch, đảm bảo TCVN 5945:2005 – cột A (COD<50mg/l, BOD5<30mg/l, SS<50mg/l,…), có thể tái sử dụng làm nước cấp phục vụ sản xuất hoặc sinh hoạt.
Công đoạn 5: Xử lý tái tạo bùn thải
Bùn thải sinh ra trong nhà máy xử lý nước thải chủ yếu ở bể lắng I, bể phân huỷ sinh học và bể lắng II. Lượng bùn cặn này sẽ được hút ra bằng máy bơm. Việc xử lý bùn thải là rất cần thiết vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất nếu chúng ta không tiến hành xử lý. Mục đích của xử lý bùn thải:
- Giảm khối lượng hỗn hợp bùn cặn bằng cách tách 1 phần hay phần lớn khối lượng nước có trong hỗn hợp bùn cặn để giảm kích thước công trình xử lý và giảm thể tích cặn phải vận chuyển tới nơi tiếp nhận.
- Phân huỷ các chất hữu cơ dễ bị thối rữa, chuyển chúng thành các chất hữu cơ ổn định và các hợp chất vô cơ dễ dàng tách nước và không gây tác động xấu đến môi trường nơi tiếp nhận.
Xử lý và tái sử dụng bùn thải

Bùn sẽ được tách các thành phần hữu cơ và vô cơ bằng phương pháp thủy lực: chất vô cơ nặng sẽ lắng xuống, chất hữu cơ nhẹ hơn sẽ nổi lên trên. Các chất vô cơ sẽ tận dụng để sản xuất vật liệu xây dựng, các chất hữu cơ được xử lý bằng phương pháp sinh học để tách riêng các kim loại nặng với phần bùn hữu cơ sạch. Bùn hữu cơ sạch được tận dụng để sản xuất phân vi sinh phục vụ cho việc trồng cây và cải tạo đất nông nghiệp. Còn các kim loại nặng sẽ xử lý theo phương pháp hóa học để tách riêng từng kim loại hoặc hóa rắn toàn bộ để chôn lấp an toàn. Giá thành xử lý bùn cống rãnh, kênh rạch theo phương pháp trên chỉ bằng 30% so với dùng cách chôn lấp.

[/kythuat]
 Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây. Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp 1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon. [kythuat]

Việc xử lý nước thải công nghiệp bao gồm những quy trình sau đây.
Công đoạn 1: Xử lý mức sơ cấp
1.1 Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon.
vỏ cây và các tạp chất lớn có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt hoạt động  ổn định. Song chắn rác thủ công thường gây ra hiện tượng tắc do lượng rác thải quá nhiều nếu không thường xuyên lấy rác. Để khắc phục hiện tượng này chúng tôi sử dụng hệ thống trục vớt hoặc máy nghiền rác. Trong trường hợp nước thải công nhiệp, để khắc phục hiện tượng ứ, tắc, sau song chắn rác chúng tôi sử dụng thêm rổ lọc rác làm bằng lưới lọc inox mịn cỡ từ 5 ÷ 1mm với tiết diện lớn, cấu tạo như những tấm chắn nghiêng, kết hợp với hoạt động của máy rung.
1.2. Bể lắng cát Bể lắng cát dùng để loại những hạt cắn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là cát.
Trên trạm xử lý nếu để cát lắng lại trong các bể lắng sẽ gây khó khăn trong công tác lấy cặn. Trong cặn có cát có thể làm cho các ống dẫn bùn không hoạt động được, máy bơm chóng hỏng. Đối với bể metan và bể lắng 2 vỏ thì cát là chất thừa. Do đó việc xây dựng bể lắng cát trên trạm xử lý khi lưu lượng nước thải lớn hơn 100m3/ngày là cần thiết. Dưới tác động của lực trọng trường, các phần tử rắn có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy trong quá trình nước thải chuyển động qua bể lắng cát. Bể lắng cát sẽ được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (0.3m/s) để các phần tử hữu cơ nhỏ không lắng được và đủ nhỏ (0.15m/s) để cát và các tạp chất vô cơ giữ lại được trong bể. Các hạt cát được giữ lại có độ lớn thuỷ lực 18-24 mm/s (đường kính hạt 0.2 – 0.25mm).
Sơ đồ quy trình xử lý nước thải
1.3. Tuyển nổi I Trong xử lý nước thải tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và nén bùn cặn. Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong 1 thời gian ngắn. Quá trình tuyển nổi nước thải được thực hiện bằng cách sục khí vào nước thải, khí chúng tôi sử dụng là ozone. Các bọt khí đó  dính kết với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ cùng nhau nổi lên mặt nước, sau đó tập hợp lại thành lớp bọt chứa hàm lượng cao của các tạp chất. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt Quá trình này được thực hiện tự động bằng máy tuyển nổi – tách chất bẩn Skimmer – HD (Công nghệ Hoa Kỳ).
1.4. Bể lắng I Lắng là 1 phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hoà tan ra khỏi nước thải. Mỗi hạt rắn không hoà tan trong nước thải khi lắng sẽ chịu tác động của hai trọng lực: trọng lực bản thân và lực cản xuất hiện khi hạt rắn chuyển động dưới tác động của trọng lực. Mỗi tương quan giữa hai lực đó quyết định tốc độ lắng của hạt rắn. Khoảng 20% chất bẩn không hoà tan trong nước thải, trong đó khoảng 20% là cát, xỉ được giữ ở bể lắng cát. Lượng chất bẩn không hoà tan còn lại chủ yếu là chất hữu cơ sẽ được gữ lại trong bể lắng I. Các chất bẩn hữu cơ không hoà tan hình thành trong quá trình xử lý sinh học (bùn thứ cấp) sẽ lắng tại bể lắng II.
Công đoạn 2: Xử lý phân hủy sinh hoc trong điều kiện kỵ khí
Mô hình bể phân hủy kị khí
Trong điều kiện không có ôxy, các chất hữu cơ có thể bị phân huỷ nhờ vi sinh vật và sản phẩm cuối cùng của quá trình này là các chất khí như mêtan (CH¬4) và cácbonic (CO2) được tạo thành. Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ nhờ vi sinh kỵ khí chủ yếu được diễn ra theo nguyên lý lên men qua các  bước sau:
- Vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ phức tạp và lipit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng riêng nhẹ
- Vi khuẩn tạo men axit, biến đổi các chất hữu cơ đơn giản thành axit hữu cơ.
- Vi khuẩn tạo men metan chuyển hoá hydro và các axit được tạo thành ở gian đoạn trước thành khí metan và cacbonic
Dựa trên nguyên tắc đó chúng tôi thiết kế bể phân huỷ kị khí bao gồm các bể bê tông cốt thép có nắp bịt kín để lưu nước thải trong khoảng 12 đến 20h tuỳ thuộc vào lưu lượng, hàm lượng các chất bẩn trong nước thải. Để nâng cao hiệu suất xử lý chúng tôi bố trí dày đặc các vật liệu đệm sinh học làm giá thể, đồng thời chạy khuấy đảo khí mê tan sục xuống dưới bể. Khởi động bể phân huỷ kị khí bằng chính nguồn vi khuẩn kỵ khí có sẵn trong nước thải. Ưu điểm của phương pháp là tiết kiệm năng lượng, nhân công và xử lý triệt để. Hiệu suất xử lý: COD giảm 60-65%.
Công đoạn 3: Xử lý phân hủy bằng OZONE
Hiện nay, để xử lý nước thải người ta thường áp dụng nhóm các phương pháp sau một cách độc lập hoặc kết hợp:
Phương pháp cơ học : Lắng cặn, gạt nổi, lọc… Phương pháp này áp dụng cho các chất ô nhiễm không tan, có khối lượng riêng khác nước, hoặc ở dạng hạt có kích thước lớn.
Phương pháp hóa lý : Dùng hóa chất để trung hòa, tạo huyền phù, tạo kết tủa, hấp phụ trao đổi… Phương pháp này thường được áp dụng để xử lý nước thải của các nhà máy hóa chất. Phương pháp sinh học : Phân hủy chất hữu cơ ( CHC ) nhờ vi khuẩn kỵ khí , hiếu khí, rong, tảo, nấm… Phương pháp này thường đơn giản, hiệu quả tốt và chi phí thấp, do đó thường được áp dụng khi xử lý nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ.
Các công nghệ xử lý truyền thống vẫn sử dụng hệ thống xử lý sinh học hiếu khí bằng cách sục oxy. Phương pháp này có ưu điểm là phân huỷ triệt để nước thải thành nước sạch. Tuy vậy, nhược điểm lớn của nó là: Tốn diện tích xây dựng và tiêu hao năng lượng cho khâu sục khí vì phải chạy liên tục 24/24h (nếu nghỉ vi khuẩn hiểu khí sẽ ngừng hoạt động); Ngoài ra, hệ thống phân huỷ hiếu khí sẽ không thành công nếu không tính toán đúng lượng khí cần thiết để cung cấp cho hệ thống.
Xử lý phân huỷ bằng ozone
Trong rất nhiều trường hợp, các phương pháp thông thường kể trên không hiệu quả. Với các loại nước thải nhiễm có các chất độc khó phân hủy, chẳng hạn thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…, vi sinh vật hầu như không hoạt động được. Để giải quyết vấn đề này, người ta đã áp dụng các phương pháp oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes-AOPs).
Nhằm loại bỏ những khó khăn của phương pháp xử lý hiện nay (phương pháp xử lý bằng sinh học) như: hệ thống cồng kềnh, tốn diện tích, vận hành phức tạp, chi phí vận hành cao,…công ty chúng tôi đã chế tạo và ứng dụng rất thành công dây chuyền xử lý nước thải công nghiệp bằng ozone. Công suất xử lý của các dây chuyền này đạt từ 30 – 30.000m3/ngđ.>
Trong số các chất oxy hóa thường được sử dụng, ozone là một chất oxy hóa rất mạnh. Ozone tác dụng với các CHC tan trong nước chủ yếu theo hai cơ chế sau: Thứ nhất, ozone phản ứng trực tiếp với chất tan (P). Thứ hai, ozone phản ứng với chất tan (P) theo cơ chế gốc.
Ngoài ra, ozone có thể tác dụng với chất khác tạo ra chất oxy hóa thứ cấp. Chất mới này sẽ oxy hóa chất tan. Tất cả các phản ứng trên có thể xảy ra đồng thời. Nhưng tùy theo điều kiện phản ứng và thành phần của nước nhiễm bẩn, sẽ có phản ứng nào đó trội hơn.
- Ozone phản ứng trực tiếp với chất tan
Ozone khi hòa tan vào nước sẽ tác dụng với CHC (P), tạo thành dạng oxy hóa của chúng theo phương trình động học sau: – d[P]/dt = kP [P][O3]. Nhưng phản ứng trực tiếp của ozone với CHC có tính chọn lọc, tức là ozone chỉ phản ứng với một số loại CHC nhất định. Sản phẩm của các quá trình ozone hóa trưc tiếp các chất vòng thơm bằng ozone thường là các axit hữu cơ hoặc các muối của chúng.
- Ozone phản ứng với chất tan theo cơ chế gốc
Khi tan vào nước tinh khiết, ozone sẽ phân hủy tạo thành gốc OH theo phản ứng kiểu dây chuyền. phương trình tốc độ phân hủy ozone như sau:
- d[O3] /dt = kA[O3] + kB[OH¯ ]1/2[O3]3/2 Trong đó, kA = 2 k22; kB = 2k25 ( k23/ k26 )1/2
Theo biểu thức trên, ở môi trường kiềm, sự phân hủy ozone tăng, Thực nghiệm cho thấy, khi oxy hóa các hợp chất đa vòng thơm (PAH) chỉ bằng một mình ozone, hiệu quả tốt trong điều kiện pH = 7 – 12.
Như vậy, CHC có thể bị phân hủy bởi ozone theo cả hai cơ chế: trực tiếp và gốc. Khi đó, phương trình động học chung của quá trình đó biểu diễn như sau :
- d[P]/dt = kd[O3][P] + kid[OH&][P] Trong vế phải của phương trình, số hạng thứ nhất thể hiện mức độ phản ứng trực tiếp của ozone với CHC thông qua hệ số kd. Số hạng thứ hai thể hiện mức độ phản ứng gián tiếp của nó với CHC thông qua gốc OH và thông qua hệ số kid.
Nhờ khả năng oxy hóa – khử mạnh, như đã trình bày ở trên, nên ozone có thể khử màu, khử mùi, khử trùng một cách hiệu quả. Nước thải qua bể phân hủy ozone của chúng tôi giảm được trên 90% hàm lượng COD, BOD, SS,… giảm trên 95% chỉ số Coliform, nước thải không còn màu, mùi khó chịu, không phát sinh sản phẩm thứ cấp gây độc hại.
Công đoạn 4: Tuyển nổi thứ cấp – lắng thứ cấp
Kho chứa bùn thứ cấp
Sau khi được xử lý qua công đoạn phân hủy kỵ khí và phân hủy ozone, nước thải vẫn chưa đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường. Vì vậy, cần có thêm hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp. Nước thải qua hệ thống bể tuyển nổi thứ cấp và lắng thứ cấp của chúng tôi sẽ trở thành nước sạch, đảm bảo TCVN 5945:2005 – cột A (COD<50mg/l, BOD5<30mg/l, SS<50mg/l,…), có thể tái sử dụng làm nước cấp phục vụ sản xuất hoặc sinh hoạt.
Công đoạn 5: Xử lý tái tạo bùn thải
Bùn thải sinh ra trong nhà máy xử lý nước thải chủ yếu ở bể lắng I, bể phân huỷ sinh học và bể lắng II. Lượng bùn cặn này sẽ được hút ra bằng máy bơm. Việc xử lý bùn thải là rất cần thiết vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất nếu chúng ta không tiến hành xử lý. Mục đích của xử lý bùn thải:
- Giảm khối lượng hỗn hợp bùn cặn bằng cách tách 1 phần hay phần lớn khối lượng nước có trong hỗn hợp bùn cặn để giảm kích thước công trình xử lý và giảm thể tích cặn phải vận chuyển tới nơi tiếp nhận.
- Phân huỷ các chất hữu cơ dễ bị thối rữa, chuyển chúng thành các chất hữu cơ ổn định và các hợp chất vô cơ dễ dàng tách nước và không gây tác động xấu đến môi trường nơi tiếp nhận.
Xử lý và tái sử dụng bùn thải

Bùn sẽ được tách các thành phần hữu cơ và vô cơ bằng phương pháp thủy lực: chất vô cơ nặng sẽ lắng xuống, chất hữu cơ nhẹ hơn sẽ nổi lên trên. Các chất vô cơ sẽ tận dụng để sản xuất vật liệu xây dựng, các chất hữu cơ được xử lý bằng phương pháp sinh học để tách riêng các kim loại nặng với phần bùn hữu cơ sạch. Bùn hữu cơ sạch được tận dụng để sản xuất phân vi sinh phục vụ cho việc trồng cây và cải tạo đất nông nghiệp. Còn các kim loại nặng sẽ xử lý theo phương pháp hóa học để tách riêng từng kim loại hoặc hóa rắn toàn bộ để chôn lấp an toàn. Giá thành xử lý bùn cống rãnh, kênh rạch theo phương pháp trên chỉ bằng 30% so với dùng cách chôn lấp.

[/kythuat]

Đọc thêm »