Đôi đũa vàng

Hóa chất xử lý nước thải: Giới thiệu, Ứng dụng & Lựa chọn

hóa chất xử lý nước thải là những hợp chất được sử dụng để làm sạch và loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước thải, nhằm bảo vệ sức khỏe con người và môi trường sống. Việc xử lý nước thải ngày càng trở thành quan trọng trong bối cảnh tỉnh thành hóa chóng vánh và các hoạt động sản xuất công nghiệp gia tăng. thực tiễn cho thấy, nếu không có sự can thiệp kịp thời từ các hóa chất xử lý, nước thải sẽ tạo ra nhiều vấn đề nghiêm trọng như ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng đến sinh thái và sức khỏe cộng đồng. Do đó, việc hiểu rõ về các loại hóa chất xử lý nước thải, cơ chế hoạt động của chúng và áp dụng thực tại sẽ giúp chúng ta có bước đi đúng đắn trong việc bảo vệ tài nguyên nước quý.

Giới thiệu về xử lý nước thải

• Ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm: Nước thải có thể chứa vi khuẩn, virus và các chất độc hại, nếu xả thải trực tiếp vào nguồn nước, sẽ ảnh hưởng đến chất lượng nước và có thể dẫn đến tình trạng thiếu nước sạch cho sinh hoạt và sản xuất.


• Làm suy giảm hệ sinh thái: Các chất ô nhiễm trong nước thải có thể gây ra hiện tượng chết chóc đối với cá, động vật thủy sinh và thực vật, từ đó phá hủy môi trường sống của chúng.
  
• Gây ra các bệnh tật: Nước thải chứa vi khuẩn, virus và ký sinh trùng có nguy cơ lây lan cao, có thể gây ra các bệnh truyền nhiễm, đặc biệt là các bệnh liên tưởng đến đường tiêu hóa.

• Nước thải sinh hoạt: Từ các hoạt động như tắm rửa, giặt, và nấu ăn, nước thải sinh hoạt thường chứa nhiều chất hữu cơ, chất gột rửa, vi khuẩn và virus.


• Nước thải công nghiệp: Các nhà máy và xí nghiệp, tùy thuộc vào ngành nghề, có thể thải ra các chất ô nhiễm tai hại như kim loại nặng, dầu mỡ và các hóa chất độc hại.
  
• Nước thải nông nghiệp: Hoạt động chăn nuôi và trồng trọt thường thải ra các chất dinh dưỡng như nitơ, photpho, thuốc trừ sâu, và phân bón, gây ô nhiễm nguồn nước và đất.

• Tiêu chuẩn về các chỉ tiêu hóa lý: Như pH, độ đục, màu sắc, nhiệt độ, BOD (biochemical oxygen demand), COD (chemical oxygen demand), TSS (total suspended solids), TDS (total dissolved solids)…


• Tiêu chuẩn về các chỉ tiêu vi sinh: Như số lượng vi khuẩn coliform, E. coli…
  
• Tiêu chuẩn về các chất độc hại: Như kim khí nặng, chất hữu cơ độc hại…

• Chức năng: Hóa chất kết tủa, như muối sắt (FeCl3, FeSO4), muối nhôm (Al2(SO4)3) và vôi (CaO, Ca(OH)2), hoạt động bằng cách tạo thành các hợp chất không hòa tan, giúp dễ dàng lắng xuống đáy bể lắng.


• Cơ chế: Những hóa chất này phản ứng với các chất ô nhiễm trong nước, giúp tạo ra cặn lắng, từ đó loại bỏ các chất độc hại ra khỏi nước thải.

• Chức năng: Các hóa chất như Clo (Cl2), Cloramin (NH2Cl), Hypoclorit natri (NaClO), Ozone (O3) hay tia UV được sử dụng để tiệt trùng nước thải trước khi thải ra môi trường.


• Cơ chế: Những hóa chất này tác dụng oxy hóa, phá hủy cấu trúc tế bào của vi sinh vật, ngăn ngừa sự phát triển và lây lan của mầm bệnh. Quá trình khử trùng giữ vai trò quan yếu trong việc đảm bảo nước thải an toàn cho sức khỏe con người.

• Chức năng: Axit (như HCl, H2SO4) giúp giảm pH, trong khi bazơ (như NaOH, Ca(OH)2) dùng để tăng pH. Điều này rất quan yếu vì độ pH hiệp giúp các vi sinh vật hoạt động hiệu quả hơn.


• Cơ chế: Khi xúc tiếp với nước thải, axit và bazơ sẽ trung hòa các ion H+ hoặc OH-, từ đó điều chỉnh độ pH về mức mong muốn.

• Chức năng: Các hóa chất như Permanganat kali (KMnO4) và Peroxit hydro (H2O2) cung cấp oxy cho các phản ứng oxy hóa, giúp phân hủy các chất ô nhiễm.


• Cơ chế: Những chất oxy hóa này tham gia vào phản ứng hóa học, giúp phá vỡ các kết liên hóa học trong chất ô nhiễm, từ đó chuyển hóa chúng thành các sản phẩm ít độc hại hơn.

• Cơ chế: Khi hóa chất kết tủa được thêm vào nước thải, chúng sẽ tác dụng với các chất ô nhiễm, hình thành các hợp chất không hòa tan. Các hợp chất này nặng hơn nước và sẽ lắng xuống đáy bể lắng.


• áp dụng: Quá trình này thường được dùng trong tuổi sơ bộ của xử lý nước thải, nhằm loại bỏ các tạp chất lớn và giảm tải cho các bước xử lý tiếp theo.

• Cơ chế: Oxy hóa phá vỡ các liên kết hóa học trong chất ô nhiễm, phân hủy chúng thành các sản phẩm đơn giản hơn. trái lại, quá trình khử loại bỏ các chất độc hại bằng cách làm giảm điện tích của chúng.


• vận dụng: Quá trình này rất hiệu quả trong việc loại bỏ các chất hữu cơ, chất độc hại và các chất khử trong nước thải, giúp nâng cao hiệu suất xử lý.

• Cơ chế: Axit hoặc bazơ được thêm vào nước thải để điều chỉnh độ pH đến mức phù hợp. Quá trình này giúp ổn định các điều kiện môi trường cho các quá trình xử lý khác, đồng thời làm cho các chất ô nhiễm dễ dàng kết tủa hơn.


• vận dụng: Việc điều chỉnh độ pH thường diễn ra ở các thời đoạn xử lý sơ bộ hoặc xử lý rốt cuộc để chắc chắn rằng nước thải đạt tiêu chuẩn về độ pH trước khi thải ra môi trường.

• Đặc điểm: Nước thải sinh hoạt thường chứa nhiều chất hữu cơ, vi khuẩn, virus và các chất tẩy rửa. bởi vậy, các tuổi xử lý cần được thực hành một cách bài bản.


• Các thời đoạn xử lý:
  
  
  
  • Xử lý sơ bộ: Loại bỏ các chất rắn lơ lửng và rác thải phê duyệt các bể lắng.
  
  
  • Xử lý sinh vật học: dùng các vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ.
    
  • Xử lý sát trùng: tiêu diệt vi khuẩn và virus bằng các hóa chất diệt trùng.

• Đặc điểm: Nước thải công nghiệp thường chứa nhiều hóa chất độc hại, kim khí nặng và chất hữu cơ. Chính thành ra, yêu cầu về xử lý là rất cao.


• Các thời đoạn xử lý:
  
  
  
  • Tiền xử lý: Loại bỏ các chất rắn lơ lửng và dầu mỡ ra khỏi nước thải.
  
  
  • Xử lý hóa học: dùng hóa chất để kết tủa kim loại nặng và oxy hóa các chất hữu cơ.
    
  • Xử lý sinh học: Phân hủy các chất hữu cơ còn lại bằng vi sinh vật.
  
  
  • Xử lý sau hết: diệt trùng và bảo đảm nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra môi trường.

• Đặc điểm: Nước thải nông nghiệp có thể gây ô nhiễm nguồn nước và đất nếu không được xử lý đúng cách. Do đó, hệ thống xử lý cần được thiết kế để loại bỏ hiệu quả các chất này.


• Các giai đoạn xử lý:
  
  
  
  • Xử lý sơ bộ: Loại bỏ các chất rắn lớn và các chất ô nhiễm khác.
  
  
  • Xử lý sinh vật học: sử dụng vi sinh vật để phân hủy chất hữu cơ và giảm nồng độ chất dinh dưỡng.
    
  • Xử lý sau hết: diệt trùng để loại bỏ các chất độc hại còn lại.

• Kết tủa: dùng các hóa chất như muối sắt, muối nhôm, vôi để loại bỏ các chất rắn lửng lơ và chất ô nhiễm khác. Điều này giúp nước thải đạt chất lượng tốt hơn trước khi chuyển sang thời đoạn xử lý tiếp theo.


• sát trùng: sử dụng clo, cloramin hay tia cực tím để xoá sổ vi khuẩn và virus, bảo đảm an toàn cho sức khỏe người dân. Đây là bước chung cục nhưng khôn cùng quan trọng trong quy trình xử lý nước thải sinh hoạt.
  
• Điều chỉnh pH: sử dụng axit hoặc bazơ để điều chỉnh độ pH của nước thải về mức trung hòa, giúp tối ưu hóa các quá trình xử lý khác.

• Kết tủa: dùng muối sắt, muối nhôm để loại bỏ kim khí nặng và chất hữu cơ trong nước thải. Các hóa chất này giúp giảm thiểu ô nhiễm hiệu quả.


• Oxy hóa: dùng permanganat kali (KMnO4) hoặc peroxit hydro (H2O2) để phân hủy các chất hữu cơ, từ đó làm giảm nồng độ ô nhiễm trong nước thải.
  
• vô trùng: Dùng clo hoặc ozone để xoá sổ vi khuẩn và virus trước khi nước thải được thải ra môi trường.

• Kết tủa/Lắng đọng: Giúp giảm lượng chất rắn lơ lửng và chất dinh dưỡng, bảo đảm nước thải đủ tiêu chuẩn trước khi thải ra môi trường.


• Oxy hóa: Giảm nồng độ amoniac, nitrit, nitrat và các chất hữu cơ trong nước thải, từ đó cải thiện chất lượng nước.
  
• Điều chỉnh pH: đảm bảo pH trong khoảng thích hợp cho hoạt động của vi sinh vật trong bể xử lý sinh vật học, giúp tối ưu hóa quy trình xử lý.

• Loại bỏ các chất ô nhiễm nào? Ví dụ: kim loại nặng, chất hữu cơ, vi sinh vật…


• Đạt được tiêu chuẩn chất lượng nước thải nào? thí dụ: tiêu chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT, QCVN 40:2011/BTNMT…
  
• Nước thải sau xử lý được sử dụng cho mục đích gì? thí dụ: tưới tiêu, tái sử dụng cho sản xuất…

• Các nguyên tố cần phân tích: pH, độ đục, màu sắc, BOD, COD, TSS, TDS, kim loại nặng, chất hữu cơ…

• Các yếu tố ảnh hưởng đến liều lượng: Nồng độ chất ô nhiễm, đặc điểm của nước thải, loại hóa chất dùng…