Hệ thống xử lý nước thải là gì? Quy trình hoạt động như thế nào?

09/06/2025
Share Facebook Share Twitter Share Pinterest

Hệ thống xử lý nước thải là một phần quan trọng trong quá trình bảo vệ tài nguyên nước và giữ gìn môi trường sống, đặc biệt trong bối cảnh đô thị hóa, công nghiệp phát triển mạnh mẽ như hiện nay. Vậy hệ thống xử lý nước thải là gì? Quy trình hoạt động ra sao? Hãy cùng Tân Phạm Nguyên tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

Thế nào là hệ thống xử lý nước thải?

Hệ thống xử lý nước thải là sự tích hợp của nhiều công nghệ khác nhau trong một quy trình tổng thể, được thiết kế riêng biệt để giải quyết yêu cầu xử lý nước thải cụ thể của từng đơn vị.

Ví dụ, nếu bạn cần xử lý nước thải phát sinh từ các cơ sở y tế như bệnh viện, phòng khám hay trạm y tế,… thì bạn có thể lựa chọn hệ thống xử lý kết hợp giữa công nghệ AAO và MBR. Đây là mô hình ứng dụng công nghệ sinh học tiên tiến, đang được triển khai rộng rãi trong lĩnh vực y tế để đảm bảo nước thải đầu ra đạt chuẩn.

hệ thống xử lý nước thải

Từ ví dụ trên, có thể thấy rằng mỗi loại nước thải với tính chất và mức độ ô nhiễm khác nhau sẽ đòi hỏi một giải pháp công nghệ riêng biệt, nhằm tuân thủ quy định về xả thải và bảo vệ môi trường, thậm chí có thể tái sử dụng nguồn nước sau xử lý.

Chính vì vậy, có thể khẳng định rằng hệ thống xử lý nước thải là một mô hình linh hoạt, không cố định, có thể thay đổi và điều chỉnh để phù hợp với từng nhu cầu sử dụng cụ thể.

Một hệ thống xử lý nước thải được thiết kế hợp lý và vận hành hiệu quả cần đảm bảo:

  • Ở thời điểm hiện tại: Đáp ứng tốt nhu cầu xử lý nước thải của đơn vị, nước đầu ra đạt tiêu chuẩn, chi phí đầu tư và vận hành hợp lý.
  • Về lâu dài: Có khả năng thích ứng với những thay đổi trong thành phần nước thải, lưu lượng hoặc các quy định mới của cơ quan quản lý, từ đó giảm thiểu chi phí nâng cấp hoặc thay thế thiết bị trong tương lai.

Xem thêm: Hệ Thống Xử Lý Nước DI: Cung Cấp Nguồn Nước Tinh Khiết Cho Công Nghệ Cao

Các thành phần của một hệ thống xử lý nước thải

Như đã trình bày ở trên, để xác định chính xác các thành phần cần thiết cho một hệ thống xử lý nước thải thì trước tiên phải dựa vào đặc tính cụ thể của nguồn nước thải và các tiêu chuẩn xả thải do cơ quan quản lý quy định. Tuy nhiên, việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải cơ bản thường bao gồm các bộ phận sau:

  • Bể tách rác, bể lắng sơ cấp: Dùng để loại bỏ tạp chất rắn có kích thước lớn và chất rắn lơ lửng trong dòng nước.
  • Máy bơm nước thải: Điều tiết lưu lượng nước, đảm bảo dòng chảy ổn định trong toàn bộ hệ thống.
  • Hệ thống châm hóa chất: Hỗ trợ quá trình xử lý như keo tụ, kết tủa, trung hòa hoặc khử kim loại nặng tùy thuộc vào thành phần nước thải.
  • Thiết bị lọc: Loại bỏ những hạt rắn nhỏ còn lại sau các bước xử lý trước đó, thiết kế sẽ thay đổi tùy vào chất lượng đầu ra yêu cầu.
  • Bộ phận điều chỉnh pH: Thường tích hợp trong giai đoạn xử lý hóa học, giúp kiểm soát độ pH phù hợp với tiêu chuẩn môi trường.
  • Tủ điều khiển trung tâm: Đảm nhận việc quản lý và vận hành hệ thống tự động hoặc bán tự động theo thiết lập ban đầu.

Những thành phần này cơ bản đã có thể đáp ứng nhu cầu xử lý nước thải ở mức thông thường. Tuy nhiên, nếu doanh nghiệp có yêu cầu cao hơn về chất lượng nước sau xử lý hoặc tính chất nước thải phức tạp, hệ thống sẽ cần bổ sung thêm công nghệ ở các bước cụ thể.

Ví dụ, trong ngành sản xuất thực phẩm hoặc nước giải khát, nước thải thường chứa hàm lượng lớn chất hữu cơ. Khi đó, việc đầu tư thêm vào công đoạn xử lý sinh học các thiết bị và công nghệ phù hợp sẽ là lựa chọn ưu tiên để đảm bảo hiệu quả xử lý cao nhất.

Các chất bẩn hệ thống nước thải loại bỏ

Một hệ thống xử lý nước thải hiệu quả được thiết kế để loại bỏ nhiều loại tạp chất gây hại trong nước thải, bao gồm:

Các chất bẩn hệ thống nước thải loại bỏ

  • Kim loại nặng: Các kim loại như chì, thủy ngân, cadimi,… không bị phân hủy sinh học và có thể tích tụ trong môi trường, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người và hệ sinh thái nếu không được loại bỏ triệt để.
  • Vi sinh vật gây bệnh: Bao gồm virus, vi khuẩn, nấm và ký sinh trùng có thể gây nên các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm như tả, viêm gan, thương hàn… Việc xử lý nước thải là bước quan trọng nhằm ngăn chặn sự phát tán của các tác nhân gây bệnh ra môi trường.
  • Hợp chất chứa Nitrat và Phosphat: Hai chất này thường có mặt trong nước thải sinh hoạt và nông nghiệp. Khi thải ra môi trường mà không qua xử lý, chúng làm gia tăng hiện tượng phú dưỡng, thúc đẩy sự phát triển quá mức của tảo và sinh vật phù du, khiến nguồn nước thiếu oxy và giết chết sinh vật thủy sinh.
  • Chỉ số BOD (Nhu cầu oxy sinh hóa): BOD cao cho thấy nước chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy. Khi các vi sinh vật phân hủy những chất này, chúng tiêu thụ lượng lớn oxy hòa tan, làm giảm oxy trong nước và đe dọa sự sống của các loài dưới nước.
  • Tổng chất rắn hòa tan (TDS): Bao gồm các khoáng chất và hợp chất vô cơ – hữu cơ hòa tan trong nước. Nếu không được xử lý, TDS có thể ảnh hưởng đến cây trồng, gây hư hỏng hệ thống tưới tiêu và tác động xấu đến nguồn nước ngầm và sức khỏe người dùng.
  • Tổng chất rắn lơ lửng (TSS): Các hạt rắn không hòa tan trong nước có thể làm đục nước, gây tắc nghẽn đường ống và thiết bị, giảm oxy trong nước và tác động tiêu cực đến đời sống sinh vật thủy sinh.
  • Hóa chất độc hại: Bao gồm thuốc bảo vệ thực vật, hợp chất hữu cơ độc như DDT, dioxin, PCB,… Những chất này có khả năng tích tụ sinh học, gây rối loạn nội tiết và ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe con người cũng như môi trường.

Xem thêm: Hệ Thống Xử Lý Nước Phèn: Loại Bỏ Mùi Tanh, Cặn Vàng Nguồn Nước Ngay Tại Nhà

Quy trình hoạt động của hệ thống xử lý nước thải

Tùy theo nguồn phát sinh và thành phần của nước thải mà quy trình xử lý có thể được điều chỉnh phù hợp. Tuy vậy, một hệ thống xử lý nước thải điển hình thường gồm các giai đoạn sau:

Giai đoạn xử lý sơ bộ

Nước thải đầu vào sẽ được dẫn qua song chắn rác để giữ lại các loại rác thô như túi nilon, lá cây, vỏ chai,… nhằm tránh gây tắc nghẽn thiết bị phía sau. Phần rác này sau đó được thu gom, xử lý hoặc chôn lấp. Dòng nước sau đó sẽ được chuyển đến bể thu và tiếp tục bơm sang bể lắng.

Giai đoạn xử lý sơ cấp

Trong bể lắng sơ cấp, dòng nước chuyển động chậm lại để tạo điều kiện cho các chất không hòa tan được phân tách. Các tạp chất nhẹ như dầu mỡ hay mảnh nhựa nổi lên và được vớt bỏ, trong khi cặn nặng như bùn, giấy vụn, thức ăn thừa,… chìm xuống đáy. Lượng bùn thu được sẽ được hút ra, đem đi làm đặc và xử lý tiếp theo.

Giai đoạn xử lý sơ cấp

Giai đoạn xử lý thứ cấp

Giai đoạn này thường bao gồm hai phương pháp xử lý vi sinh:

  • Xử lý hiếu khí: Dòng nước tiếp tục được đưa vào bể hiếu khí, nơi không khí được cấp liên tục thông qua hệ thống sục khí. Oxy cung cấp sẽ hỗ trợ vi sinh vật hiếu khí phát triển, giúp phân hủy các hợp chất hữu cơ trong nước, hình thành bông cặn dễ lắng.
  • Xử lý kỵ khí và lắng sinh học: Sau quá trình hiếu khí, nước được chuyển sang bể lắng thứ cấp. Tại đây, các bông bùn sinh học lắng xuống tạo thành lớp cặn. Lượng bùn này sẽ được tách ra để xử lý riêng. Một phần bùn có thể được tái tuần hoàn trở lại bể hiếu khí nhằm duy trì mật độ vi sinh vật cần thiết cho quá trình phân hủy tiếp tục diễn ra hiệu quả.

Giai đoạn khử trùng

Sau khi hoàn tất bước lắng, nước thải được chuyển sang bể khử trùng. Tại đây, người vận hành sẽ bổ sung các chất diệt khuẩn như chlorine (NaClO), dung dịch tẩy clo hoặc các hợp chất oxy hóa khác nhằm loại bỏ hoàn toàn các vi sinh vật, vi khuẩn, virus còn sót lại trong nước. 

Giai đoạn này đảm bảo nước đầu ra đạt độ an toàn sinh học. Nước sau khi khử trùng sẽ được xả ra môi trường như sông, hồ, kênh rạch,… hoặc được tái sử dụng tùy theo mục đích.

Giai đoạn xử lý đặc biệt

Phần bùn, rác thải rắn tách ra trong suốt quá trình xử lý sẽ được đưa đi xử lý riêng biệt. Tùy thuộc vào đặc điểm và chính sách môi trường địa phương, lượng chất thải này có thể được:

  • Chôn lấp hợp vệ sinh tại bãi rác chuyên dụng
  • Xử lý thành phân bón hữu cơ nếu có thành phần phù hợp
  • Thiêu đốt để thu hồi năng lượng hoặc giảm thiểu khối lượng

Ngoài ra, với một số loại nước thải có đặc thù riêng như trong công nghiệp xi mạ, dệt nhuộm, hóa chất,… có thể cần thêm bước xử lý chuyên biệt nhằm loại bỏ các kim loại nặng hoặc hợp chất hữu cơ độc hại. 

Tất cả các quy trình này đều hướng tới việc đảm bảo nước đầu ra đáp ứng đầy đủ các chỉ tiêu kỹ thuật theo quy định hiện hành tại Việt Nam như nồng độ BOD, TDS, TSS,…

Xem thêm: Hệ thống xử lý nước: Hành trình kiến tạo nước sạch cho tương lai xanh sạch

Các hệ thống xử lý nước thải phổ biến hiện nay

Hiện tại có rất nhiều công nghệ và mô hình xử lý nước thải đang được ứng dụng rộng rãi. Trong đó, phương pháp keo tụ – tạo bông là một kỹ thuật truyền thống thường sử dụng các hợp chất như nhôm clorua hoặc các polymer điện giải (polyelectrolytes) để kết tủa các chất bẩn. Tuy nhiên, quá trình này lại tạo ra lượng lớn bùn thải, gây thêm áp lực lên môi trường nếu không được xử lý đúng cách.

Các hệ thống xử lý nước thải phổ biến hiện nay

Nhờ sự phát triển vượt bậc của công nghệ, hiện nay đã có nhiều giải pháp xử lý nước thải tiên tiến và hiệu quả hơn. Một số công nghệ hiện đại đang được quan tâm và ứng dụng bao gồm: xử lý bằng kết tủa hóa học cải tiến, lọc nano, xử lý bằng vi tảo, công nghệ thẩm thấu ngược (RO), trao đổi ion, màng siêu lọc, cũng như phương pháp hấp phụ sinh học. 

Những công nghệ này không chỉ giúp nâng cao hiệu suất xử lý nước thải mà còn góp phần giảm thiểu tác động xấu đến môi trường.

Trên đây là các thông tin về hệ thống xử lý nước thải mà Tân Phạm Nguyên muốn chia sẻ đến bạn. Hy vọng rằng bài viết đã giúp bạn hiểu rõ hơn về vai trò, quy trình và các công nghệ xử lý nước thải hiện nay.


Các tin khác