Nước thải sinh hoạt đô thị có lưu lượng lớn, chứa chất hữu cơ (BOD, COD), chất rắn lơ lửng (TSS), dinh dưỡng (N, P), vi sinh vật gây bệnh (E. coli, virus, giun sán). Xử lý nước thải đô thị cần hệ thống công nghệ tiên tiến, ổn định và bền vững để bảo vệ môi trường và nguồn nước.

1. Quy trình xử lý nước thải sinh hoạt đô thị

🔹 Gồm 3 giai đoạn chính:
✅ Xử lý sơ cấp: Loại bỏ rác, cát, dầu mỡ, chất rắn lơ lửng.
✅ Xử lý thứ cấp: Loại bỏ chất hữu cơ, nitơ, phốt pho bằng vi sinh.
✅ Xử lý bậc cao: Khử trùng, lọc màng để đạt chất lượng nước đầu ra.

2. Các công nghệ xử lý nước thải đô thị quy mô lớn

🔹 1. Xử lý sơ cấp (Pre-Treatment)

✔ Song chắn rác: Loại bỏ rác lớn (túi nylon, chai nhựa, lá cây).
✔ Bể lắng cát: Tách cát và chất rắn nặng để bảo vệ bơm và thiết bị.
✔ Bể tách dầu mỡ: Xử lý nước thải từ nhà hàng, bếp ăn, khu công cộng.

🔹 2. Xử lý thứ cấp (Biological Treatment - Công nghệ sinh học)

➤ Công nghệ bùn hoạt tính (CAS - Conventional Activated Sludge)

✔ Dùng vi sinh vật hiếu khí để phân hủy chất hữu cơ.
✔ Áp dụng cho nhà máy xử lý nước thải đô thị lớn (>100.000 m³/ngày).
✔ Cần bể lắng thứ cấp để tách bùn.

➤ Công nghệ bùn hoạt tính cải tiến (SBR, MBBR, MBR)

✔ SBR (Sequencing Batch Reactor): Quy trình gián đoạn, giảm diện tích bể.
✔ MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor): Vi sinh bám trên giá thể nhựa, tăng hiệu suất.
✔ MBR (Membrane Bioreactor): Dùng màng lọc vi sinh, chất lượng nước đầu ra cao.

➤ Công nghệ xử lý sinh học tự nhiên (Hồ sinh học, Constructed Wetlands)

✔ Phù hợp với khu vực rộng, lưu lượng thấp, chi phí vận hành thấp.
✔ Dùng vi sinh, thực vật thủy sinh để xử lý chất ô nhiễm.

🔹 3. Xử lý bậc cao (Advanced Treatment)

➤ Xử lý Nitơ, Phốt pho

✔ Quá trình Nitrification – Denitrification: Chuyển đổi NH₄⁺ thành N₂ bay hơi.
✔ Loại bỏ Phốt pho bằng hóa chất (FeCl₃, Al₂(SO₄)₃) hoặc vi sinh.

➤ Lọc màng (UF, NF, RO)

✔ Màng Ultrafiltration (UF), Nanofiltration (NF), Reverse Osmosis (RO) giúp lọc sạch tạp chất.
✔ Áp dụng khi cần tái sử dụng nước cho tưới tiêu, sinh hoạt.

➤ Khử trùng (Clo, UV, Ozone)

✔ Clo hóa: Rẻ, hiệu quả nhưng có thể tạo sản phẩm phụ.
✔ UV, Ozone: An toàn, không để lại dư lượng hóa chất.

3. Giải pháp tối ưu cho nhà máy xử lý nước thải đô thị

🔹 Nhà máy quy mô lớn (>100.000 m³/ngày):
✔ CAS hoặc MBBR + Lọc màng RO + Khử trùng UV/Ozone.

🔹 Nhà máy trung bình (10.000 - 100.000 m³/ngày):
✔ SBR + Keo tụ – Lắng + Khử trùng Clo.

🔹 Nhà máy quy mô nhỏ (<10.000 m³/ngày):
✔ Hồ sinh học, Wetland + UV.

4. Lợi ích của hệ thống xử lý nước thải đô thị hiện đại

✅ Bảo vệ môi trường, nguồn nước sạch.
✅ Giảm thiểu ô nhiễm, kiểm soát chất thải rắn.
✅ Tái sử dụng nước cho tưới tiêu, làm mát công nghiệp.
✅ Tiết kiệm năng lượng với công nghệ sinh học tiên tiến