Xử lý bùn cặn trong nước thải: Đặc tính và phương pháp thực hiện

Xử lý bùn cặn trong nước thải đóng vai trò quan trọng trong việc loại bỏ chất rắn lơ lửng, giảm thiểu ô nhiễm. Bùn cặn chứa hợp chất hữu cơ, kim loại nặng và vi sinh vật, nếu không xử lý đúng cách sẽ gây hại cho hệ sinh thái và sức khỏe con người. Vậy bùn cặn trong nước thải có những đặc tính gì? Đâu là phương pháp xử lý hiệu quả? Hãy cùng Môi Trường Song Phụng tìm hiểu chi tiết qua bài viết dưới đây!

Đặc điểm, tính chất và thành phần của bùn cặn

Số lượng bùn cặn sau khi xử lý

Trong quy trình xử lý nước thải, việc hiểu rõ số lượng và thành phần bùn cặn phát sinh là rất quan trọng để đề xuất phương án xử lý hiệu quả. Dưới đây là những thông tin chi tiết về số lượng bùn cặn sau xử lý, giúp bạn có cái nhìn đầy đủ hơn.

Bùn cặn sau xử lý cơ học:

• Tổng lượng cặn lơ lửng TSS: Dao động từ 50-70 gam/người/ngày.đêm, trong đó khoảng 25-50 gam tồn tại sau khi xử lý sơ cấp.
• Độ ẩm sau lắng 2h: Khoảng 97,5%, nhưng sau khi nén, độ ẩm giảm còn 92-95%, với thể tích trung bình là 0,06-0,08 lít/người/ngày.đêm.
• Thành phần: Chủ yếu là cặn sơ cấp không hòa tan, chiếm 65-70% chất hữu cơ, chứa nhiều vi sinh vật, bao gồm cả vi sinh vật gây bệnh.

Nhận xét: Bùn cặn sau xử lý cơ học có hàm lượng chất hữu cơ cao, chứa vi sinh vật nên cần xử lý nghiêm ngặt để tránh ô nhiễm thứ cấp.

Bùn cặn sau xử lý sinh học:

• Đặc điểm: Phát sinh từ 8-32 gam/người/ngày.đêm với độ ẩm cao (96-99,2%), thể tích khoảng 2,5 lít/người/ngày.đêm.
• Thành phần: Chứa 70-75% chất hữu cơ, đồng đều về kích thước, chứa trứng giun và vi khuẩn gây bệnh.

Nhận xét: Bùn sinh học có độ ẩm cao, chứa nhiều chất hữu cơ và mầm bệnh, cần phương pháp xử lý hiệu quả để khử trùng và giảm thể tích.

Thành phần và tính chất của bùn cặn trong nước thải

Thành phần của bùn cặn

Bùn cặn trong nước thải bao gồm các thành phần chính như chất hữu cơ, chất vô cơ và vi sinh vật:

• Chất hữu cơ: Bao gồm protein, carbohydrate, lipid có nguồn gốc từ nước thải sinh hoạt và công nghiệp.
• Chất vô cơ: Chứa kim loại nặng, muối khoáng và các hợp chất khác, tùy thuộc vào loại nước thải.
• Vi sinh vật: Gồm vi khuẩn, vi rút, nấm men, trong đó có cả vi khuẩn có lợi và vi sinh vật gây bệnh.

Tính chất của bùn cặn

Bùn cặn có hàm lượng nước cao (80 – 99%), làm tăng độ ẩm và gây khó khăn trong quá trình xử lý. Độ pH của bùn dao động từ axit đến kiềm, tùy thuộc vào thành phần nước thải đầu vào. 

Bùn có độ nhớt cao, ảnh hưởng đến việc bơm hút và vận chuyển. Tùy vào mức độ xử lý, bùn có thể ở trạng thái ổn định hoặc chưa ổn định, trong đó bùn chưa ổn định dễ phân hủy sinh học, gây mùi hôi và ô nhiễm môi trường. 

>>> Tìm hiểu thêm: Công nghệ tiên tiến trong xử lý nước thải kim loại nặng

Các phương pháp ổn định bùn thải trong nước

Để giảm thiểu tác động tiêu cực của bùn thải, nhiều phương pháp ổn định đã được áp dụng trong hệ thống xử lý bùn cặn trong nước thải, bao gồm phân hủy kỵ khí, phân hủy hiếu khí và ủ phân.

Tách nước sơ bộ

Để ổn định bùn thải trong nước, trước tiên cần tách nước sơ bộ nhằm giảm hàm lượng nước, giúp bùn đặc hơn và dễ xử lý. Phương pháp này sử dụng lắng, lọc ép hoặc ly tâm để loại bỏ nước tự do, từ đó giảm thể tích bùn và tối ưu hiệu quả cho các bước xử lý tiếp theo như phân hủy sinh học hay xử lý nhiệt.

Ngoài ra, bùn có thể được ổn định bằng phương pháp sinh học, hóa học hoặc nhiệt. Ổn định sinh học sử dụng vi sinh vật để phân hủy chất hữu cơ, giảm mùi hôi và vi khuẩn gây bệnh. 

Ổn định hóa học dùng vôi, clo hoặc polymer để khử trùng, giúp bùn ít phân hủy hơn. Trong khi đó, xử lý nhiệt như sấy khô hoặc nhiệt phân giúp giảm thể tích bùn, tạo ra sản phẩm có thể tái sử dụng. 

Quá trình phân hủy kỵ khí

Quá trình phân hủy kỵ khí hỗ trợ ổn định bùn thải bằng cách sử dụng các vi sinh vật ở môi trường không có khí oxy để phân hủy chất hữu cơ. Quá trình này giúp giảm thể tích bùn, hạn chế mùi hôi và tạo ra khí sinh học (biogas), có thể tận dụng làm năng lượng. 

Phân hủy kỵ khí thường được áp dụng cho bùn có hàm lượng hữu cơ cao, giúp xử lý bùn cặn trong nước thải hiệu quả và thân thiện với môi trường.

>>> Đọc thêm: Nước thải đen là gì? Nguyên nhân và tác hại đối với môi trường

Quá trình phân hủy hiếu khí

Phân hủy hiếu khí là phương pháp xử lý bùn cặn trong nước thải bằng cách sử dụng vi sinh vật trong môi trường có oxy để phân hủy chất hữu cơ. Quá trình này giúp giảm mùi hôi, tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh và làm bùn ổn định hơn trước khi thải bỏ hoặc tái sử dụng. Tuy nhiên, phương pháp này tiêu tốn nhiều năng lượng do cần cung cấp oxy liên tục trong quá trình xử lý.

Quá trình ủ phân

Quá trình ủ phân giúp xử lý bùn cặn trong nước thải bằng cách phân hủy sinh học trong điều kiện hiếu khí hoặc kỵ khí. Quá trình này giúp chuyển đổi bùn thải thành phân bón hữu cơ, giảm thiểu ô nhiễm và tận dụng nguồn dinh dưỡng trong bùn. Đây là giải pháp thân thiện với môi trường, đặc biệt phù hợp với bùn có hàm lượng hữu cơ cao.

Thực hiện xử lý bùn cặn trong nước thải

Sau khi ổn định, bùn cặn cần được xử lý bằng các phương pháp phù hợp như chôn lấp, sấy khô hoặc sử dụng làm chất điều hòa đất để giảm thiểu tác động đến môi trường và tận dụng tài nguyên.

Chôn lấp

Chôn lấp là phương pháp xử lý bùn cặn trong nước thải phổ biến, đặc biệt khi khối lượng bùn lớn. Bùn sau khi ổn định được vận chuyển đến bãi chôn lấp hợp vệ sinh, có hệ thống chống thấm và thu gom nước rỉ rác để tránh ô nhiễm môi trường.

Sấy khô

Tiếp đến là sấy khô, một phương pháp xử lý bùn cặn trong nước thải bằng cách làm bay hơi nước để giảm khối lượng và thể tích bùn. Quá trình này giúp bùn khô hơn, dễ vận chuyển, lưu trữ và có thể tái sử dụng trong sản xuất phân bón hoặc vật liệu xây dựng. Sấy khô có thể thực hiện bằng phơi nắng tự nhiên hoặc sử dụng thiết bị sấy nhiệt, tùy theo điều kiện và mục đích xử lý.

Sử dụng làm chất điều hòa đất

Bùn cặn sau khi ổn định và xử lý đạt tiêu chuẩn có thể được sử dụng làm chất điều hòa đất, cải thiện độ phì nhiêu và cấu trúc đất, đặc biệt trong nông nghiệp. Bùn chứa nhiều chất hữu cơ và khoáng chất có lợi, giúp tăng cường dinh dưỡng và cải thiện kết cấu đất.

Tuy nhiên, trước khi sử dụng, bùn cần được xử lý để loại bỏ kim loại nặng, vi khuẩn gây bệnh nhằm đảm bảo an toàn cho môi trường và cây trồng.

Hy vọng rằng, với những thông tin đã được cung cấp, bạn đọc đã có cái nhìn tổng quan và lựa chọn các phương pháp xử lý bùn cặn trong nước thải phù hợp. Nếu bạn đang có nhu cầu tìm kiếm đơn vị cung cấp dịch vụ lắp đặt hệ thống xử lý nước chuyên nghiệp hãy liên hệ ngay với Môi Trường Song Phụng để được nhân viên hỗ trợ tư vấn.

>>> Dịch vụ dành cho bạn:

• Tư vấn và thiết kế thi công hệ thống châm hóa chất uy tín, chất lượng
• Khử mặn trong nước là gì? Giải pháp xử lý nước nhiễm mặn hiệu quả