Xử lý nước thải khu dân cư cần một hệ thống hiệu quả, ổn định, đáp ứng tiêu chuẩn môi trường nhưng vẫn tối ưu về chi phí vận hành. Dưới đây là các phương pháp phổ biến để xử lý nước thải sinh hoạt từ khu dân cư:

1. Thành phần nước thải khu dân cư

Nước thải từ khu dân cư chủ yếu gồm:

• Chất hữu cơ: Từ thực phẩm, dầu mỡ, phân, nước tiểu...

• Chất dinh dưỡng: Nitơ (N), Photpho (P) từ chất thải sinh hoạt.

• Vi sinh vật: Vi khuẩn, vi rút gây bệnh.

• Chất rắn lơ lửng: Đất cát, rác thải nhỏ.

2. Công nghệ xử lý nước thải khu dân cư

2.1. Công nghệ xử lý sinh học

Đây là công nghệ phổ biến vì chi phí vận hành thấp, hiệu quả xử lý cao.

🔹 Xử lý kỵ khí (giai đoạn đầu) – Loại bỏ chất hữu cơ nồng độ cao

• Bể tự hoại (Septic cải tiến): Lắng cặn và phân hủy một phần chất hữu cơ.

• Bể UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket): Xử lý nước thải có hàm lượng hữu cơ cao bằng vi sinh kỵ khí.

🔹 Xử lý hiếu khí (giai đoạn sau) – Xử lý triệt để BOD, COD, Amoni

• Bể Aerotank: Sục khí để vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ.

• MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor): Sử dụng giá thể vi sinh để tăng khả năng xử lý.

• SBR (Sequencing Batch Reactor): Hoạt động theo chu kỳ, tiết kiệm diện tích.

• MBR (Membrane Bioreactor): Kết hợp bể sinh học với màng lọc giúp nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn cao.

2.2. Công nghệ hóa lý

Phù hợp với nước thải có nhiều chất rắn, dầu mỡ hoặc kim loại nặng.

• Keo tụ - tạo bông: Dùng hóa chất (PAC, phèn nhôm) để kết dính hạt nhỏ thành bông cặn dễ lắng.

• Tuyển nổi: Dùng bọt khí để tách chất bẩn nhẹ như dầu mỡ.

• Lọc màng (UF, RO): Giúp loại bỏ vi khuẩn, kim loại nặng, chất hòa tan.

2.3. Công nghệ tiên tiến

Áp dụng nếu yêu cầu nước đầu ra cao hoặc có nguồn ô nhiễm đặc biệt.

• Xử lý UV, Ozone: Tiêu diệt vi khuẩn, khử mùi, khử màu.

• Công nghệ AOPs (Advanced Oxidation Processes): Dùng Ozone, H2O2 để xử lý chất hữu cơ khó phân hủy.

3. Quy trình xử lý nước thải khu dân cư tiêu chuẩn

1️⃣ Bể lắng sơ cấp: Lắng cặn thô, dầu mỡ.
2️⃣ Bể kỵ khí (UASB hoặc Septic cải tiến): Xử lý BOD, COD.
3️⃣ Bể hiếu khí (Aerotank, MBBR, SBR, MBR): Phân hủy chất hữu cơ, Nitơ, Photpho.
4️⃣ Bể lắng thứ cấp: Lắng bùn sinh học.
5️⃣ Bể khử trùng (UV, Clo, Ozone): Tiêu diệt vi khuẩn.
6️⃣ Thoát ra môi trường hoặc tái sử dụng.

4. Hệ thống xử lý phổ biến theo quy mô

• Hộ gia đình: Bể tự hoại cải tiến + hồ sinh học hoặc lọc nhỏ giọt.

• Khu dân cư nhỏ (dưới 500 hộ): MBBR, SBR, hoặc Aerotank.

• Khu đô thị lớn: Xây dựng trạm xử lý tập trung với công nghệ MBR, UASB + Aerotank.