Nước là tài nguyên quý giá và cần được bảo vệ. Nước thải ngày nay đang là một vấn đề rất đáng quan tâm của toàn cầu, nước bị ô nhiễm ở nhiều nơi và địa điểm khác nhau. Chính vì vậy, xử lý nước thải đang là vấn đề cấp bách và cần thiết. Tuy nhiên, để khắc phục tốt hơn về tình trạng này thì chúng ta phải áp dụng nhiều công nghệ xử lý nước hiện đại và cải tiến hơn, có hiệu quả hơn, điển hình như công nghệ màng MBR. Để biết thêm về sự hiệu quả của công nghệ này, chúng ta có thể so sánh với công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học.
A. Công nghệ xử lý nước thải bằng màng lọc MBR
- Công nghệ xử lý nước thải bằng màng lọc MBR được xem là công nghệ xử lý nước thải triển vọng nhất hiện nay. Xử lý nước thải bằng công nghệ này là một kỹ thuật mới dựa trên việc ứng dụng kết hợp bể sinh học bùn hoạt tính lơ lửng Aerotank và màng vi sinh sợi rỗng MBR. Trong điều kiện bể bùn hoạt tính lơ lửng Aerotank, khí được cấp liên tục giúp các vi sinh vật sống, tăng trưởng, xử lý các chất hữu cơ trong nước thải và bùn cùng các vi sinh vật sinh ra từ quá trình sinh học hiếu khí sẽ được giữ lại thông qua cơ chế màng vi lọc. Màng vi lọc có kích thước lỗ màng nhỏ sẽ giữ lại bùn, các chất bẩn, vi sinh sau cơ chế Aerotank có kích thước hơn trong màng và chỉ cho nước thải đi qua, do đó sẽ giúp tiết kiệm thời gian mà không cần phải xây bể lắng và bể khử trùng phía sau..- Không những thế, công nghệ màng MBR còn sử dụng mật độ bùn vi sinh (MLSS) cao hơn, từ đó giảm thể tích bể sinh học, làm tăng hiệu quả sử lý và giảm sốc tải.
Ưu điểm nổi bậc của màng vi sinh
- Ưu điểm quan trọng nhất của quá trình màng vi sinh vật là dễ dàng trong vận hành hệ thống xử lý.
- Sử dụng mật độ bùn vi sinh cao nên giảm được thể tích bể sinh học, làm tăng hiệu quả xử lý và sốc tải. Tăng hiệu quả vi sinh học từ 10 – 30%.
- Thờ gian lưu nước ngắn (với bể sinh học hiếu khí thông thường thời gian lưu nước tư 6 đến 14 giờ).
- Thời gian lưu bùn dài và tải trọng hữu cơ cao.
- Bùn hoạt tính tăng từ 2 đến 3 lần.
- Không cần công đoạn lắng thứ cấp (lắng đợt 2) và công đoạn khử trùng nước thải sau xử lý.
- Không cần phải sử dụng các biện pháp ngăn ngừa bùn nổi và đặc biệt là không cần phải kiểm soát tỷ số F/M (cơ chất/sinh khối).
- Kích thước lỗ nhỏ từ 0.01 đến 0.2 micromet nên có thể loại bỏ được tất cả vi khuẩn, vi sinh vật có kích thước nhỏ, các khuẩn Coliform và khuẩn E.coli.
- Màng được thiết kế dưới dạng modun rất hiệu quả và hệ thống giảm thiểu được sự tắc nghẽn.
- Màng được chế tạo bằng phương pháp kéo đặc biệt nên rất chắc, sẽ không bị đứt do tác động của dòng khí xáo trộn mạnh trong bể sục khí.
- Thân màng được phủ một lớp Polymer thấm nước thuộc nhóm Hydroxyl, vì vậy màng không bị hư khi dùng Chlorine để tẩy rửa.
- Đem lại lợi ích về kinh tế tiết kiệm được nhiều chi phí: giảm được chi phí xây dựng nhờ không cần bể lắng, bể khử trùng, giảm thể tích chứa bùn; Tiêu thụ điện năng của công nghệ này cũng rất ít so với các công nghệ khác và đã được cấp chứng nhận “ Công nghệ môi trường mới”; phí thải bùn cũng giảm nhờ tuần hoàn hết ¼ và lượng bùn dư rất nhỏ.
- Quy trình vận hành và điều khiển lắp đặt tự động; quy trình này có thể được kết nối giữa văn phòng sử dụng. Do vậy, có thể điều khiển, kiểm soát vận hành từ xa và thậm chí có thể thông qua mạng internet.
- Bảo trì, bảo dưỡng thuận tiện: Có thể kiểm soát quy trình mà chỉ cần đồng hồ áp lực hoặc lưu lượng; cấu tạo gồm những bộ lọc đơn ghép lại nen thay thế rất dễ dàng, quá trình làm sạch, sửa chữa, bảo trì và kiểm tra rất thuận tiện.
- Ngoài ra, còn phải kể đến sự ổn định của chất lượng nước sau xử lý như: có thể thiết kế để ứng dụng cho nhiều lĩnh vực với những đặc thù riêng, đáp ứng được tiêu chuẩn khắc khe về chất lượng nước đầu ra (Coliform, E.coli…) nhờ vào hiệu suất khử chất lơ lửng và vi sinh cấp độ cao. Cho phép tái sử dụng nguồn nước: nước thải được xử lý ngay tại nguồn và được loại bỏ hết vi sinh vật nên có thể sử dụng cho các hoạt động như tưới tiêu hoặc nhà vệ sinh.
Nhược điểm của MBR
- Không có khả năng điều khiển sinh khối, không có khả năng kiểm soát được sinh khối do không thể kiểm soát được thời gian lưu bùn và do đó không kiểm soát được các loài vi sinh vật có trong màng.
- Tốc độ làm sạch có thể bị hạn chế bởi quá trình khuếch tán.
- Tuy nhiên, nếu sử dụng vật liệu làm giá thể phải có diện tích bề mặt riêng lớn. Thêm vào đó vận tốc nước chảy trên bề mặt màng phải đủ lớn để duy trì bề dày hiệu quả của màng thích hợp để tăng cường khả năng khuếch tán của cơ chất và oxy vào trong lớp màng. Hơn nữa cần phải thiết kế thiết bị xử lý sao cho vận tốc nước chảy đều mọi nơi trong khối vật liệu đệm.
B.CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
- Bản chất của phương pháp hóa học trong quá trình xử lý nước thải là áp dựng các quá trình vật lý và hóa học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các chất bẩn, biến đổi hóa học tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc các chất hòa tan nhưng không độc hại hoặc ô nhiễm môi trường.- Các phương pháp hóa học xử lý nước thải gồm có: trung hòa, oxy hóa và khử. Tất cả các phương pháp này đều dùng tác nhân hóa học nên tốn nhiều tiền. Vì vậy, người ta sử dụng các phương pháp hóa học để khử các chất hòa tan và trong các hệ thống nước khép lín.
- Đôi khi phương pháp này còn được dùng để xử lý sơ bộ trước khi sử lý sinh học hoặc sau xử lý sinh học công đoạn này như một phương pháp xử lý nước lần cuối để thải vào nguồn tiếp nhận.
Ưu điểm của phương pháp hóa học
- Hiệu quả xử lý cao.
- Nguyên liệu các hoá chất dễ kiếm.
- Dễ sử dụng và quản lý.
- Không gian xử lý nhỏ.
Nhược điểm của phương pháp hóa học
- Chi phí hóa chất cao, đặc biệt nếu trong quá trình oxy hóa, các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành các chất ít độc hơn và tách ra khỏi nước thải. Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn tác nhân hóa học, do đó quá trình oxy hóa học chỉ được dùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước thải không thể tách bằng những phương pháp khác.
- Có khả năng tạo ra một số chất ô nhiễm thứ cấp.
- Chi phí vận hành cao và vận hành phức tạp hơn.
So sánh hai phương pháp
CÔNG NGHỆ MBR
Ưu điểm
- Hiệu quả xử lý cao.
- Diện tích xây dựng nhỏ gọn, chi phí xây dựng thấp nên rất thích hợp cho việc cải tạo, nâng cấp
- Công nghệ thiết bị đơn giản, vận hành tự động hóa.
- Chi phí đầu tư thấp.
- Chi phí vận hành thấp.
- Không cần hóa chất khử trùng.
- Không cần phải kiểm soát bùn nổi và tỷ số F/M (cơ chất/sinh khối).
- Cho phép tái sử dụng nguồn nước: nước thải được xử lý ngay tại nguồn và được loại bỏ hết vi sinh vật nên có thể sử dụng cho các hoạt động như tưới tiêu hoặc nhà vệ sinh.
Nhược điểm
- Không có khả năng kiểm soát được sinh khối do không thể kiểm soát được thời gian lưu bùn và do đó không kiểm soát được các loài vi sinh vật có trong màng.
- Tốc độ làm sạch có thể bị hạn chế bởi quá trình khuếch tán.
CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
Ưu điểm
- Hiệu quả xử lý cao.
- Nguyên liệu các hoá chất dễ kiếm.
- Dễ sử dụng và quản lý.
- Không gian xử lý nhỏ.
Nhược điểm
- Chi phí hóa chất cao, tốn nhiều hóa chất.
- Chi phí vận hành cao và vận hành phức tạp.
- Tốn nhiều diện tích và chi phí xây dựng cao.
- Có khả năng tạo ra một số chất ô nhiễm thứ cấp.
(Nguồn: http://diendanmoitruong.vn/)
