Công nghệ xử lý nước rỉ rác và những phương pháp hiệu quả khác

Công nghệ xử lý nước rỉ rác là quá trình kỹ thuật nhằm loại bỏ các chất ô nhiễm có trong nước thải phát sinh từ bãi chôn lấp rác thải. Nước rỉ rác có chứa nhiều chất độc hại, vi khuẩn, … cần được xử lý. Trong bài viết này, hãy cùng Môi trường Song Phụng khám phá những phương pháp tiên tiến và hiệu quả trong công nghệ xử lý nước rỉ rác nhé.

Nước rỉ rác là gì?

Nước rỉ rác là nước được sinh ra từ quá trình phân huỷ rác thải rắn. Nước chứa nhiều chất ô nhiễm, vi khuẩn. Nếu không được xử lý đúng cách có khả năng gây ô nhiễm đến môi trường.

Nguồn gốc của nước rỉ rác

Nguồn gốc của nước rỉ rác đến từ:

• Nước có trong rác chôn lấp của rác thải sinh hoạt, chiếm khoảng 60-70%.
• Lượng nước mưa lớn đi vào bãi chôn lấp, gây ảnh hưởng đến khối lượng và đặc tính của nước rỉ rác.
• Nước từ các nguồn nước mặt, nước ngầm xâm nhập vào bãi chôn lấp mà không được xử lý đúng cách.
• Nước trong vật liệu phủ phụ thuộc vào loại vật liệu và thời tiết.

Thành phần và tính chất nước thải rỉ rác

Dưới đây là bảng thành phần, tính chất của nước thải rỉ rác:

TT	Thông số	Đơn vị	Bãi mới chôn lấp (<2 năm)	Bãi chôn lấp lâu năm (>10 năm)	QCVN 25:2009 Cột B2	QCVN 40:2011 Cột B
1	pH	–	4,5 – 7,5	6,5 – 8,5	–	5,5 – 9
2	BOD₅	mg/l	2.000 – 55.000	700 – 1.500	50	50
3	COD	mg/l	3.000 – 85.000	1.500 – 2.500	300	–
4	Độ màu	Pt/Co	500 – 10.000	100 – 300	–	150
5	TSS	mg/l	300 – 2.000	100 – 500	100	100
6	Amoni	mg/l	100 – 800	50 – 200	10	–
7	Tổng Nitơ	mg/l	150 – 1.000	50 – 500	60	–
8	Tổng Photpho	mg/l	10 – 100	10 – 50	6	6
9	Sunfua	mg/l	1 – 30	1 – 5	–	1
10	Kẽm	mg/l	5 – 50	–	3	3
11	Sắt	mg/l	10 – 100	–	5	5
12	Clorua	mg/l	1.000 – 5.000	500	–	1.000

Công nghệ xử lý nước rỉ rác

Thuyết minh về công nghệ xử lý nước rỉ rác

• Thu gom nước thải: Đầu tiên, nước thải rỉ rác từ bãi chôn lấp, nước thải rửa xe và nước thải sinh hoạt sẽ được dẫn về hồ chứa nước rỉ rác.
• Tách rác tinh: Nước thải được bơm lên máy tách rác tinh nhằm mục đích loại bỏ rác và chất rắn lớn để đảm bảo thiết bị xử lý hoạt động ổn định.
• Nâng pH bằng vôi: Nước thải được đưa vào bể trộn vôi để nâng pH lên 9-10, tăng cường phản ứng hóa học.
• Điều hòa lưu lượng: Nước thải tiếp tục được cho vào bể điều hòa. Ở bể này, nước được điều hòa tính chất và lưu lượng, dự trữ cho các công trình xử lý phía sau.
• Lắng cặn vôi: Nước thải được bơm sang bể lắng cặn vôi nhằm mục đích tách cặn do phản ứng nâng pH.
• Khử Amoni – Tháp Stripping bậc 1: Nước thải vào hố bơm 1 sẽ được bơm lên tháp Stripping bậc 1, bổ sung NaOH để tăng pH và khử Amoni.
• Khử Amoni – Tháp Stripping bậc 2: Nước thải tiếp tục được cho vào tháp Stripping bậc 2 để khử Amoni tối đa.
• Khử Canxi: Nước thải được cho vào bể khử Canxi, hóa chất H2SO4 được thêm vào để tạo kết tủa Ca+, giảm pH về trung tính.
• Xử lý sinh học: Nước thải được đưa vào bể Anoxic kết hợp cùng với Aerotank để xử lý BOD, nitrat hóa và khử NH4+ và NO3- thành N2.
• Bể lắng: Nước thải sau xử lý sinh học sẽ được lắng để tách bùn.
• Xử lý hóa lý: Nước thải vào bể xử lý hóa lý gồm 3 ngăn: keo tụ, tạo bông, lắng bằng các hóa chất như FeCl3 và Polymer.
• Oxy hóa Fenton: Nước thải được oxy hóa bằng Fenton để xử lý các hợp chất hữu cơ khó phân hủy.
• Nâng pH: Nước thải được nâng độ pH lên 7-8 trước khi vào bể lắng thứ cấp.
• Lọc áp lực: Nước thải qua bồn lọc áp lực nhằm loại bỏ các cặn còn lại, đảm bảo độ trong cần thiết.
• Thải ra nguồn tiếp nhận: Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn QCVN 25:2009/BTNMT và QCVN 40:2011/BTNMT được xả ra nguồn tiếp nhận.
• Quản lý bùn dư: Bùn dư từ các quá trình lắng được bơm trở lại bãi chôn lấp để xử lý.

Ưu điểm nhược điểm 

Ưu điểm

• Hiệu suất cao, có khả năng xử lý tốt BOD, COD và Nitơ.
• Xử lý các loại kim loại nặng trong nước.
• Tận dụng bãi chôn lấp để giảm thiểu lượng bùn thải.
• Chất lượng nước đầu ra đảm bảo tiêu chuẩn.
• Có thể tái sử dụng trong hoạt động tưới cây, rửa xe.

Nhược điểm

• Chi phí đầu tư cao hệ thống cao, bởi yêu cầu công nghệ hiện đại. 
• Yêu cầu người quản lý có trình độ chuyên môn cao vì quy trình phức tạp.
• Cần phải kiểm tra và bảo trì các thiết bị thường xuyên.
• Có thể phát sinh khí thải gây nguy cơ ô nhiễm không khí.
• Hiệu suất xử lý bị ảnh hưởng bởi yếu tố thời tiết.

Các phương pháp xử lý nước rỉ rác khác

Xử lý nước rỉ rác bằng phương pháp sinh học

Phương pháp xử lý nước rỉ rác bằng sinh hoạt là công nghệ dùng vi sinh vật nhằm mục đích phân giải các chất hữu cơ và ô nhiễm trong nước thải. Phương pháp này được áp dụng phổ biến nhờ tính bền vững và hiệu quả vượt trội. 

Vi sinh vật như vi khuẩn, các loại nấm mốc sẽ tiến hành phân huỷ chất hữu cơ trong nước thải thành các sản phẩm ít độc hại hơn. Quá trình này diễn ra trong các điều kiện môi trường nhất định như: nhiệt độ, độ pH, mức độ oxy, … đã được kiểm soát nhằm tối ưu hóa hoạt động của vi sinh vật.

Ưu điểm:

• Không sử dụng các hoá chất độc hại, bảo vệ môi trường.
• Giảm tình trạng ô nhiễm môi trường và tiết kiệm năng lượng so với các phương pháp truyền thống.
• Áp dụng linh hoạt vào nhiều quy mô như hộ gia đình, công nghiệp, …

Nhược điểm:

• Chỉ phù hợp với nước thải rỉ rác tại các bãi chôn lấp cũ, lâu năm.
• Cần phải kết hợp cùng với những phương pháp khác trong quá trình thực hiện tổng thể.

Xử lý nước rỉ rác bằng thực vật

Công nghệ xử lý nước rỉ rác bằng thực vật hoạt động dưới nguyên tắc hấp thụ và chuyển hoá các chất nhờ hoạt động sống của thực vật. Một số loài thực vật được sử dụng phổ biến phải kể đến: cỏ Vetiver, cây cỏ nước, cây dừa nước, …

Ưu điểm:

• Tính bền vững bởi sử dụng hóa chất độc hại, bảo vệ môi trường.
• Giảm thiểu tác động tiêu cực, giúp góp phần cải thiện môi trường.
• Tạo không gian sống lý tưởng dành cho thực vật và động vật.

Nhược điểm:

• Yêu cầu diện tích lớn  phát triển hệ thống thực vật.
• Thời gian xử lý dài vì phụ thuộc nhiều vào điều kiện môi trường và tốc độ phát triển của thực vật.
• Cần phải quản lý định kỳ để bảo hiệu quả hoạt động và hệ thống.
• Thực vật có thể phát sinh bệnh, ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý.

Xử lý nước rỉ rác bằng phương pháp keo tụ

Phương pháp keo tụ là kỹ thuật xử lý nước thải rỉ rác phổ biến nhằm giảm nồng độ các chất độc hại, hóa chất và kim loại nặng. Quy trình xử lý bao gồm các bước như: tạo kết tủa, tạo bông và lắng. Sau quy trình keo tụ, các tạp chất lơ lửng sẽ được và cải thiện chất lượng nước.

Ưu điểm:

• Hiệu quả vượt trội nhờ phương pháp keo tụ, giảm thiểu đáng kể nồng độ các  độc hại, chất rắn lơ lửng trong nước.
• Quy trình thực hiện vô cùng đơn giản và dễ dàng, không yêu cầu có thiết bị quá phức tạp.
• Chi phí đầu tư hệ thống ban đầu thấp.
• Linh hoạt trong việc kết hợp các phương pháp xử lý nước thải khác nhằm nâng cao hiệu quả.

Nhược điểm:

• Phương pháp keo tụ không thể loại bỏ hoàn toàn những chất gây ô nhiễm như các hợp chất hữu cơ và vi sinh vật gây bệnh.
• Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào nồng độ pH của nước, đòi hỏi phải kiểm soát chặt chẽ.
• Nước sau khi xử lý cần phải được khử trùng nhằm mục đích tiêu diệt vi khuẩn và virus.
• Quá trình tạo kết tủa và lắng sẽ sinh ra bùn, gây tốn kém chi phí. 

Phương pháp keo tụ điện hóa

Phương pháp keo tụ điện hóa cũng là công nghệ xử lý nước rỉ rác hiệu quả và được áp dụng phổ biến. Công nghệ này tương tự như keo tụ tạo bông, nhưng dùng môi trường điện trường để tạo ra các hạt kết dính. 

Môi trường này được tạo ra bởi anot (điện cực dương) và catot (điện cực âm). Khi điện trường hình thành, các chất có điện tích bên trong nguồn nước rỉ rác sẽ bị ion hoá, dẫn đến việc hình thành các hạt kết tụ và loại bỏ chất rắn lơ lửng và ô nhiễm.

Ưu điểm:

• Hiệu quả hoạt động cao nhờ khả năng loại bỏ các chất rắn và ô nhiễm như kim loại nặng.
• Giảm thiểu tác động tiêu cực lên môi trường vì không cần phải sử dụng hóa chất độc hại.
• Xử lý tải lượng lớn, giúp nguồn nước có độ tinh khiết cao.

Nhược điểm:

1. Chi phí hệ thống cao bởi yêu cầu thiết bị điện phân và tiêu thụ điện năng lớn, dẫn đến chi phí vận hành cao.
2. Tốn kém chi phí bảo trì, vận hành để tránh cặn bùn bám vào điện cực, ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động.
3. Hiệu quả xử lý nước rỉ rác có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như dòng điện và cấu hình thiết bị.

Xử lý nước thải rỉ rác bằng màng RO

Hệ thống xử lý nước thải rỉ rác bằng công nghệ RO mang lại hiệu quả vượt trội. Trước khi đưa vào màng RO, nước thải cần trải qua quá trình tiền xử lý nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất lớn, các chất ô nhiễm.

Ưu điểm

• Loại bỏ hoạt động cao, có khả năng loại bỏ  nhiều chất ô nhiễm như vi khuẩn, muối và kim loại nặng.
• Cung cấp nước đạt tiêu chuẩn cho tái sử dụng hoặc xả thải.
• Tính linh hoạt nhờ điều chỉnh mức độ xử lý và hiệu suất theo nhu cầu.

Nhược điểm

• Yêu cầu hệ thống bơm mạnh nhằm mục đích đẩy nước qua màng, dẫn đến chi phí vận hành cao.
• Hệ thống tạo ra dòng thải bỏ với nồng độ cao, cần phải xử lý tiếp hoặc đưa về bãi chôn lấp.
• Màng RO dễ bị hư hỏng bởi vi sinh vật, các chất ô nhiễm. Vì vậy, bạn cần phải kiểm tra, vệ sinh và thay thế thường xuyên để duy trì hiệu suất.

Trên đây, chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu tất tần tật về công nghệ xử lý nước rỉ rác hiện địa, đạt hiệu quả cao. Những giải pháp được đề cập trong bài viết không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn góp phần cải thiện chất lượng sống cho cộng đồng. Nếu còn có bất kỳ vướng mắc nào ở chủ đề này, bạn hãy để lại bên dưới bình luận để Môi trường Song Phụng giải đáp nhé.