Mặc dù chúng ta nghe rất nhiều về các vấn đề liên quan đến cách xử lý nước thải tối ưu hay làm sao để xử lý nước đạt tiêu chuẩn xả thải ra môi trường,… Có bao giờ bạn tự hỏi đến khả năng tự làm sạch của nguồn nước chưa? Để hiểu rõ hơn về vấn đề này, hãy cùng Biogency tìm hiểu chi tiết trong bài viết này nhé!
Các nội dung chính
Tìm hiểu về khả năng tự làm sạch của nguồn nước
Khả năng tự làm sạch của nguồn nước là hiện tượng nguồn nước tự làm giảm nồng độ tạp chất tới một mức độ ô nhiễm nhất định. Khả năng này chỉ đạt được ở giới hạn nhất định, không phải là vô hạn. Khi nước thải xả trực tiếp vào nguồn nước, nếu nồng độ chất ô nhiễm có trong nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải cho phép thì khả năng tự làm sạch sẽ đạt hiệu quả tốt hơn.
Khả năng tự làm sạch của nguồn nước sẽ phụ thuộc vào điều kiện pha loãng giữa nước thải với nguồn nước, yếu tố này sẽ phụ thuộc hay được thực hiện qua 3 quá trình:
- Quá trình xáo trộn và pha loãng giữa nước thải và nguồn nước
- Quá trình khoáng hoá chất bẩn hữu cơ trong nguồn nước
- Quá trình lắng đọng
Để thoả mãn các yêu cầu về tiêu chuẩn nguồn nước đầu ra, người ta thiết lập giới hạn xả cho phép các chất bẩn nhằm hạn chế việc đưa các chất bẩn đi cùng với nước thải vào nguồn nước.
Các quá trình ảnh hưởng đến khả năng làm sạch của nguồn nước
Quá trình xáo trộn
Nước thải được xáo trộn (pha loãng) đến một mức độ nhất định trong nước thải tiếp nhận, sau đó được hoà trộn vào nguồn nước. Trong những trường hợp bình thường, trong nguồn nước, có một chu trình cân bằng khép kín giữa đời sống thực vật, động vật và vi sinh vật.
Tỷ lệ lưu lượng nước thải so với lưu lượng nguồn nước càng lớn thì khoảng cách từ cửa xả đến điểm tính toán (nơi xảy ra quá trình xáo trộn hoàn toàn) sẽ càng lớn. Mối liên quan giữa lưu lượng nguồn nước và lưu lượng nước thải là yếu tố rất quan trọng trong quá trình xáo trộn, hay quá trình tự làm sạch biểu thị qua hệ số pha trộn như sau:
n = Q + qq + C – CngCgh – Cng
Trong đó :
Q: Tổng lưu lượng nguồn nước tham gia vào quá trình xáo trộn (m3/s)
q: Lưu lượng của nước thải đi vào nguồn (m3/s)
C: Hàm lượng của chất bẩn có trong nước thải (mg/l)
Cng: Hàm lượng của chất bẩn có trong nguồn nước (mg/l)
Cgh: Hàm lượng lượng giới hạn của hàm lượng nước thải và nguồn nước sau quá trình xáo trộn kỹ (mg/l)
Trên thực tế, không phải tất cả các dòng nguồn nước đều tham gia vào quá trình xáo trộn mà chỉ là một phần nhỏ lưu lượng nào đó tham gia thôi. Phần nguồn nước tham gia vào quá trình xáo trộn sẽ được đo đạc chi tiết và được biểu thị đặc trưng bởi hệ số xáo trộn nêu trên.
Quá trình khoáng hóa
Quá trình khoáng hóa là quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ thành các khoáng chất đơn giản như CO2, H2O, NO3-, NH4 +, Ca2 +, Mg2 +, K + … Đây là một quá trình biến đổi phức tạp, trải qua nhiều giai đoạn khác nhau. Các chất hữu cơ phức tạp đầu tiên được chia thành những chất đơn giản hơn được gọi là chất trung gian. Ví dụ, từ các phân tử protein được chia nhỏ để tạo thành chuỗi peptit, sau đó là axit amin; hidrocacbon được chia nhỏ để tạo thành các hợp chất đường, chúng tiếp tục bị phân hủy để tạo thành các sản phẩm cuối cùng đó là khoáng chất.
Phương pháp xác định tổng độ khoáng bằng lượng cặn khô viết tắt là TDS và được tính theo trọng lượng của nguyên liệu còn lại sau khi chưng cất và làm khô một lít nước ở 105 ° C – 110 ° C. Trữ lượng chất khoáng hóa trong nguồn nước là phần của nước khoáng đã được thăm dò chi tiết, đảm bảo các điều kiện tồn tại, ổn định của dòng chảy, chất lượng theo thời gian và mối quan hệ giữa nước thải khoáng hóa và nguồn nước khoáng hoá.
Trong điều kiện thiếu khí do lũ lụt hoặc sự cạn kiệt oxy do vi sinh vật hiếu khí sinh trưởng nhanh, sản phẩm cuối cùng của quá trình khoáng hóa sẽ chứa một lượng nhỏ oxy và một lượng lớn các chất bị khử như CH4, H2S, PH3, NH3 …
Tốc độ khoáng hóa chất hữu cơ phụ thuộc vào bản chất của chất hữu cơ, điều kiện môi trường và hoạt động của sinh vật. Nói chung, các hợp chất hữu cơ chứa đường và tinh bột sẽ dễ bị khoáng hóa nhất, tiếp theo là protein, hemixenluloza, xenluloza; ngược lại các hợp chất Linhin, nhựa, sáp sẽ khó phân hủy hơn.
Quá trình lắng đọng
Theo Wikipedia, lắng đọng là quá trình các hạt rắn lắng xuống đáy của chất lỏng và tạo thành chất trầm tích. Các hạt rắn chịu tác dụng của trọng lực hoặc do chuyển động li tâm sẽ có xu hướng chuyển động cùng chiều với lực tác dụng. Đối với lắng đọng trọng lực, các hạt có xu hướng rơi xuống đáy để tạo thành bùn.
Trong nước thải, quá trình lắng xảy ra khi nước thải đi vào bể lắng, nước thải qua bể lắng được lưu giữ và xử lý tối ưu, đặc biệt các chất rắn lơ lửng được sẽ được loại bỏ bởi yếu tố trọng lực theo thời gian. Thông thường, bể lắng yêu cầu diện tích xây dựng lớn hơn và có hiệu suất cơ bản là 60% để giảm thời gian xử lý.
Tương tự như nước thải, quá trình lắng trong nguồn nước cũng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như lưu lượng nước, thời gian lắng, tỷ trọng, Độ sâu và tải lượng nước tại 1 vùng, tốc độ dòng chảy, nhiệt độ,…
Khả năng làm sạch của nguồn nước bị ảnh hưởng bởi yếu tố nào?
Ảnh hưởng của nồng độ chất bẩn ban đầu
Nồng độ chất bẩn ban đầu (BOD) có ảnh hưởng rất nhiều đến quá trình tự làm sạch của nguồn nước. Như đã đề cập ở phần trước: quá trình khoáng hoá có liên quan nhiều đến sự có mặt của chất hữu cơ trong nước thải và quá trình xáo trộn. Bên cạnh đó sự khoáng hóa hữu cơ còn phụ thuộc rất nhiều vào hàm lượng oxy hòa tan trong nguồn nước. Mà lượng oxy hòa tan ban đầu lại liên quan rất nhiều đến khả năng tự làm sạch của nguồn nước.
Cùng với chất bẩn ban đầu, trong nước thải còn có thể chứa các vi trùng gây bệnh, đáng quan tâm nhất có thể là vi trùng thương hàn và lị,… khả khả năng sống khá lâu trong nước chúng có thể gây ô nhiễm nguồn nước khá nặng. Điều này sẽ khiến khả năng tự làm sạch diễn ra chậm chạp, nhất là vào mùa lạnh. Đây là lý do khiến việc tiến hành giai đoạn khử trùng nước thải là vô cùng cần thiết để để đảm bảo độ an toàn khi xả thải vào nguồn nước.
Ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ đến quá trình tự làm sạch
Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng đáng kể đến chế độ oxy của nguồn nước. Vào mùa hè, nhiệt độ nguồn nước tăng cao khiến hàm lượng oxy giảm, mặc dù vậy nhưng quá trình oxy hóa các chất hữu cơ vẫn xảy ra với cường độ mạnh hơn. Về mùa lạnh, nhiệt độ nguồn nước thấp là hàm lượng oxy tăng, tuy nhiên ở nhiệt độ thấp các vi sinh vật hiếu khí hoạt động rất yếu ớt bởi quá trình oxy hóa các chất hữu cơ diễn ra khá chậm.
Ảnh hưởng của cặn lắng đến quá trình tự làm sạch
Cặn lắng ở nguồn nước là do các chất lơ lửng trong nước thải chưa được xử lý triệt để mà đã xả thải vào nguồn nước. Cặn lắng này dễ bị phân huỷ kị khí khi thiếu lượng oxy hòa tan, từ đó tạo thành H2S, CO2,… Các chất khi nổi lên mặt nước sẽ kéo theo các hạt cặn đã phân huỷ, đồng các bọt khí cũng vỡ tung và bay vào khí quyển gây ô nhiễm cho cả nguồn nước và môi trường xung quanh.
Ở nguồn nước, quá trình kỵ khí diễn ra chậm hơn nhiều so với quá trình hiếu khí. Đây là lý do khi nước thải chưa được xử lý đi vào nguồn nước thì quá trình phân huỷ kỵ khí sẽ xảy ra liên tục trong thời gian dài. Đây là nguyên nhân khiến quá trình tự làm sạch của nguồn nước không còn xảy ra nữa. Trong trường hợp này, chất lượng của nguồn nước sẽ không được sử dụng cho mục đích cấp nước bởi sẽ ảnh hưởng rất xấu đến thuỷ sinh vật và nhiều thiệt hại nặng nề khác.
____________________________
Như đã đề cập phía trên, khả năng tự làm sạch của nguồn nước sẽ trải qua rất nhiều quá trình và ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau. Nhưng điều quan trọng nhất để nguồn nước tự làm sạch hiệu quả đó là chúng ta phải có trách nghiệm xử lý nước thải ô nhiễm thật tối ưu trước khi xả thải vào nguồn nước. Chúng tôi mong rằng bài viết này có thể giúp bạn có thêm nhiều kiến thức mới mẻ và dễ dàng ứng dụng được trong thực tế đời sống của bạn về sau. Để được tư vấn chi tiết về các vấn đề liên quan đến quá trình xử lý nước thải, xin hãy liên hệ ngay với đội ngũ kỹ thuật viên chuyên nghiệp của Biogency, qua Hotline: 0909 538 514
Chịu trách nhiệm nội dung
Phó Giám Đốc - Đồng Thị Tú Anh
