Phương pháp khử trùng nước thải và quy trình xử lý hiệu quả

Khử trùng nước thải là một bước quan trọng trong quy trình xử lý nước thải nhằm loại bỏ các vi sinh vật gây hại, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường. Việc lựa chọn phương pháp khử trùng nước thải phù hợp không chỉ giúp nước đạt tiêu chuẩn xả thải mà còn tối ưu hóa chi phí và hiệu quả vận hành. Là một chuyên gia trong lĩnh vực cung cấp hóa chất tại GH Group sẽ cùng bạn tìm hiểu về mục đích, các phương pháp khử trùng phổ biến và các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả khử trùng.

1. Mục đích của việc khử trùng nước thải

Mục đích của việc khử trùng nước thải

Tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh (vi khuẩn, virus, ký sinh trùng)

• Nước thải, đặc biệt là nước thải sinh hoạt và y tế, chứa nhiều vi sinh vật gây bệnh như E.coli, Salmonella, Coliform, virus đường ruột và các loại ký sinh trùng. Nếu không được xử lý, chúng có thể gây ra các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm như tiêu chảy, viêm gan A, hoặc các bệnh về da.
• Mục tiêu: Loại bỏ hoặc giảm thiểu tối đa các vi sinh vật gây hại để đảm bảo nước thải sau xử lý không còn khả năng lây lan bệnh tật.

Đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải

• Quy định pháp luật: Theo QCVN 14:2008/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt), nước thải sau xử lý phải đạt các tiêu chuẩn về vi sinh vật, bao gồm giới hạn về tổng số Coliform và các vi khuẩn gây bệnh khác.
• Mục tiêu: Khử trùng là bước cuối cùng trong quy trình xử lý nước thải, giúp nước thải đáp ứng các tiêu chuẩn về chất lượng trước khi xả ra môi trường.

Bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường

• Đối với sức khỏe con người: Nước thải không được khử trùng có thể gây ô nhiễm nguồn nước sinh hoạt, dẫn đến các bệnh truyền nhiễm qua đường nước.
• Đối với môi trường: Vi sinh vật gây bệnh trong nước thải có thể làm ô nhiễm sông, hồ, và các nguồn nước ngầm, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và đa dạng sinh học.
• Mục tiêu: Đảm bảo nước thải sau xử lý không gây tác động tiêu cực đến sức khỏe cộng đồng và môi trường xung quanh.

2. Các phương pháp khử trùng nước thải

2.1. Khử trùng bằng Clo

Khử trùng nước thải bằng Clo

• Cơ chế tác dụng của Clo: Clo hoạt động bằng cách phá hủy màng tế bào của vi sinh vật, làm ngừng hoạt động enzyme và tiêu diệt các vi khuẩn, virus, ký sinh trùng có trong nước thải. Các dạng Clo thường được sử dụng gồm Clorine 70 (Cl2), hóa chất Javen (NaClO), và canxi hypochlorit (Ca(ClO)2).
• Ưu điểm: Hiệu quả cao trong việc tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh. Chi phí thấp, dễ dàng triển khai trong các hệ thống xử lý nước thải quy mô lớn.
• Nhược điểm: Tạo ra các sản phẩm phụ độc hại như trihalomethanes (THMs) và haloacetic acids (HAAs), có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe con người và môi trường nếu không được kiểm soát. Yêu cầu bảo quản và vận hành cẩn thận do tính ăn mòn và độc tính của Clo.

2.2. Khử trùng bằng tia UV

 

Khử trùng nước thải bằng tia UV

• Cơ chế tác dụng của tia UV: Tia UV phá hủy DNA hoặc RNA của vi sinh vật, làm chúng mất khả năng sinh sản và gây bệnh. Phương pháp này không sử dụng hóa chất mà dựa vào bức xạ tia cực tím (UV-C) để khử trùng.
• Ưu điểm: Không tạo ra sản phẩm phụ độc hại, thân thiện với môi trường. Hiệu quả với nhiều loại vi sinh vật, bao gồm cả vi khuẩn, virus và ký sinh trùng.
• Nhược điểm: Chi phí đầu tư ban đầu cao do yêu cầu thiết bị chuyên dụng. Hiệu quả phụ thuộc vào độ đục của nước thải; nước thải cần được xử lý sơ bộ để giảm độ đục trước khi khử trùng nước thải bằng tia UV.

Xem thêm: Cách điều chỉnh độ ph trong nước thải bằng hóa chất

2.3. Khử trùng bằng Ozone (O3)

Khử trùng nước thải bằng Ozone

• Cơ chế tác dụng của Ozone: Ozone là một chất oxy hóa mạnh, phá hủy màng tế bào và các thành phần bên trong của vi sinh vật, tiêu diệt chúng một cách nhanh chóng. Ozone được tạo ra tại chỗ bằng cách sử dụng máy tạo Ozone, không cần lưu trữ hóa chất.
• Ưu điểm: Khả năng oxy hóa mạnh, hiệu quả với nhiều loại vi sinh vật và chất hữu cơ. Không tạo ra sản phẩm phụ độc hại, thân thiện với môi trường.
• Nhược điểm: Chi phí vận hành cao do yêu cầu năng lượng lớn để tạo Ozone. Thời gian tiếp xúc ngắn, cần thiết kế hệ thống phù hợp để đảm bảo hiệu quả khử trùng.

2.4. Các phương pháp khác

Có thể khử trùng nước thải bằng hóa chất Javen

Khử trùng bằng nước Javen: Nước Javen (NaClO) là một dạng Clo lỏng, dễ sử dụng và phổ biến trong các hệ thống xử lý nước thải nhỏ.

• Ưu điểm: Hiệu quả cao, dễ vận chuyển và lưu trữ.
• Nhược điểm: Tạo sản phẩm phụ độc hại tương tự như Clo.

Khử trùng bằng phương pháp điện phân: Sử dụng dòng điện để tạo ra các chất khử trùng (như Clo hoạt tính) trực tiếp từ nước thải.

• Ưu điểm: Không cần hóa chất bổ sung, thân thiện với môi trường.
• Nhược điểm: Chi phí đầu tư thiết bị cao, yêu cầu nguồn điện ổn định.

Khử trùng bằng màng lọc: Sử dụng các màng lọc siêu nhỏ để loại bỏ vi sinh vật khỏi nước thải.

• Ưu điểm: Không sử dụng hóa chất, không tạo sản phẩm phụ.
• Nhược điểm: Chi phí cao, cần bảo trì thường xuyên để tránh tắc nghẽn màng.

3. Yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả khử trùng

Những yếu tố ảnh hưởng đến hiểu quả khử trùng nước thải

Độ pH của nước thải

• Tác động: Độ pH ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của chất khử trùng. 
• Ví dụ: Clo hoạt động hiệu quả nhất trong khoảng pH từ 6.5 - 7.5. Khi pH > 8, hiệu quả của Clo giảm do sự hình thành ion hypochlorite (OCl⁻), có khả năng khử trùng yếu hơn. Ozone và tia UV ít bị ảnh hưởng bởi pH, nhưng vẫn cần duy trì pH trong khoảng trung tính để tối ưu hóa hiệu quả xử lý.
• Lưu ý: Cần đo và điều chỉnh độ pH của nước thải trước khi khử trùng để đảm bảo chất khử trùng hoạt động hiệu quả nhất.

Thời gian tiếp xúc

• Tác động: Thời gian tiếp xúc giữa chất khử trùng và nước thải càng dài thì hiệu quả khử trùng càng cao.
• Ví dụ: Clo cần thời gian tiếp xúc tối thiểu 20-30 phút để tiêu diệt vi sinh vật. Ozone có thời gian tiếp xúc ngắn hơn (vài giây đến vài phút) nhưng vẫn cần thiết kế hệ thống phù hợp để đảm bảo hiệu quả.
• Lưu ý: Thiết kế bể tiếp xúc hoặc hệ thống khử trùng nước thải cần đảm bảo thời gian lưu đủ lâu để các phản ứng khử trùng diễn ra hoàn toàn.

Nồng độ chất khử trùng

• Tác động: Nồng độ chất khử trùng càng cao thì khả năng tiêu diệt vi sinh vật càng lớn. Tuy nhiên, việc sử dụng nồng độ quá cao có thể gây lãng phí và tạo ra các sản phẩm phụ độc hại.
• Ví dụ: Nồng độ Clo thường được duy trì ở mức 1-5 mg/L để đảm bảo hiệu quả mà không gây ô nhiễm thứ cấp.
• Lưu ý: Cần tính toán và kiểm soát nồng độ chất khử trùng phù hợp với đặc điểm của nước thải.

Nhiệt độ

• Tác động: Nhiệt độ cao thường làm tăng tốc độ phản ứng hóa học, giúp chất khử trùng hoạt động hiệu quả hơn. Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao có thể làm giảm độ bền của một số chất khử trùng như Ozone.
• Lưu ý: Theo dõi nhiệt độ của nước thải và điều chỉnh hệ thống xử lý nếu cần thiết để đảm bảo hiệu quả khử trùng.

Độ đục

• Tác động: Độ đục cao (do chứa nhiều chất rắn lơ lửng) làm giảm hiệu quả của các phương pháp khử trùng như tia UV và Ozone, vì ánh sáng UV hoặc khí Ozone khó tiếp cận được vi sinh vật. Đối với Clo, độ đục cao cũng có thể làm tăng nhu cầu Clo do phản ứng với các chất hữu cơ trong nước.
• Lưu ý: Nước thải cần được xử lý sơ bộ để giảm độ đục trước khi tiến hành khử trùng.

4. Quy trình khử trùng nước thải

Quy trình khử trùng nước thải

Xác định phương pháp khử trùng phù hợp

• Mục đích: Lựa chọn phương pháp khử trùng dựa trên đặc điểm của nước thải, yêu cầu xử lý, và điều kiện vận hành.
• Cách thực hiện: Đánh giá tính chất nước thải: độ pH, độ đục, nồng độ vi sinh vật. Lựa chọn phương pháp phù hợp:
  • Khử trùng bằng Clo: Thích hợp cho hệ thống xử lý quy mô lớn, chi phí thấp.
  • Tia UV: Phù hợp với nước thải có độ đục thấp, yêu cầu không tạo sản phẩm phụ.
  • Ozone: Dành cho nước thải có yêu cầu xử lý cao, không tạo sản phẩm phụ độc hại.

Tính toán liều lượng chất khử trùng

• Mục đích: Đảm bảo sử dụng đủ lượng chất khử trùng để tiêu diệt vi sinh vật mà không gây lãng phí hoặc tạo sản phẩm phụ độc hại.
• Cách thực hiện: Dựa trên các thông số sau để sử dụng công thức tính toán cụ thể cho từng loại chất khử trùng.
  • Nồng độ vi sinh vật trong nước thải.
  • Thời gian tiếp xúc.
  • Đặc tính của chất khử trùng (Clo, Ozone, tia UV,...).
• Lưu ý: Đảm bảo tính toán chính xác và kiểm tra thực tế để điều chỉnh liều lượng nếu cần.

Thiết kế hệ thống khử trùng

• Mục đích: Đảm bảo hệ thống khử trùng nước thải được thiết kế phù hợp với phương pháp đã chọn và đáp ứng yêu cầu xử lý.
• Cách thực hiện:
  • Với Clo: Thiết kế bể tiếp xúc đủ thời gian lưu (20-30 phút). Lắp đặt hệ thống bơm định lượng để kiểm soát liều lượng Clo.
  • Với tia UV: Lắp đặt đèn UV trong đường ống hoặc bể tiếp xúc. Đảm bảo nước thải được xử lý sơ bộ để giảm độ đục trước khi tiếp xúc với tia UV.
  • Với Ozone: Lắp đặt máy tạo Ozone và hệ thống khuếch tán khí Ozone vào nước thải. Thiết kế bể tiếp xúc để đảm bảo thời gian lưu đủ lâu.
• Lưu ý: Hệ thống cần được thiết kế bởi các chuyên gia để đảm bảo hiệu quả và an toàn.

Vận hành và giám sát hệ thống

• Mục đích: Đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả trong suốt quá trình vận hành.
• Cách thực hiện: Theo dõi các thông số như nồng độ chất khử trùng, thời gian tiếp xúc, và chất lượng nước thải sau xử lý. Kiểm tra định kỳ các thiết bị như bơm định lượng, đèn UV, hoặc máy tạo Ozone để đảm bảo hoạt động ổn định. Ghi nhận dữ liệu vận hành để làm cơ sở đánh giá và cải thiện hệ thống.
• Lưu ý: Đào tạo nhân viên vận hành để xử lý các tình huống khẩn cấp như rò rỉ hóa chất hoặc hỏng thiết bị.

Khử trùng nước thải là một bước không thể thiếu trong quy trình xử lý nước thải, giúp loại bỏ các vi sinh vật gây hại, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp, tính toán liều lượng chính xác, thiết kế và vận hành hệ thống hiệu quả sẽ đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải, đồng thời tối ưu hóa chi phí vận hành.

Tại GH Group, chúng tôi tự hào là đối tác đáng tin cậy trong lĩnh vực cung cấp hóa chất và thiết bị xử lý nước thải. Với đội ngũ chuyên gia giàu kinh nghiệm, chúng tôi cung cấp các sản phẩm chất lượng cao như Clo, nước Javen, máy tạo Ozone, hệ thống tia UV,... cùng các giải pháp tối ưu để hỗ trợ khách hàng trong việc khử trùng nước thải một cách hiệu quả và bền vững.

Hãy liên hệ ngay với Hóa chất Gia Hoàng để được tư vấn chi tiết và đồng hành trong việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn, góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng!

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI DỊCH VỤ XUẤT NHẬP KHẨU GIA HOÀNG

• Địa chỉ: 33/111 Tô Ký, Phường Tân Chánh Hiệp, Quận 12, TP. Hồ Chí Minh
• VPGD: 33/B4 Tô Ký, Phường Tân Chánh Hiệp, Quận 12, TP. Hồ Chí Minh
• Email: hoangkimthangmt@gmail.com
• Website: https://ghgroup.com.vn
•  Hotline: 0916047878