I. Phương pháp cơ học (xử lý sơ cấp)

🔹 Nguyên lý:

Dựa trên các quá trình vật lý đơn giản như lắng, lọc, tách, nhằm loại bỏ các tạp chất rắn, rác thô, cát, dầu mỡ ra khỏi nước thải.

🔹 Các công trình, thiết bị tiêu biểu:

• Song chắn rác: giữ lại rác thô (cành cây, lá khô,bao nilon, gỗ, giấy…).
• Bể lắng cát: loại bỏ cát, sỏi nặng.
• Bể tách dầu mỡ: tách dầu nổi khỏi nước thải sinh hoạt hoặc nhà hàng.
• Bể lắng sơ cấp: loại bỏ các hạt rắn có thể lắng được.

🔹 Ưu điểm:

• Cấu tạo đơn giản, chi phí thấp.
• Giảm tải cho các công đoạn xử lý sau.
• Bảo vệ các công trình phía sau.

🔹 Nhược điểm:

• Không xử lý được chất hữu cơ hòa tan hay các chất độc hại.

II. Phương pháp hóa lý (xử lý thứ cấp – hỗ trợ)

🔹 Nguyên lý:

Dựa trên phản ứng hóa học và quá trình vật lý để loại bỏ các hạt keo, chất hòa tan, kim loại nặng hoặc hợp chất khó phân hủy.

🔹 Các phương pháp phổ biến:

1. Keo tụ – tạo bông: dùng phèn nhôm, PAC… để gom các hạt nhỏ thành bông cặn dễ lắng.
2. Tuyển nổi: dùng bọt khí để tách dầu mỡ hoặc hạt nhẹ nổi lên mặt nước.
3. Trao đổi ion: loại bỏ ion kim loại nặng (Pb²⁺, Cr⁶⁺, Ni²⁺...).
4. Hấp phụ: dùng than hoạt tính hoặc vật liệu xốp để giữ lại các chất hữu cơ, màu, mùi.
5. Trung hòa: điều chỉnh pH về mức thích hợp (6,5–8,5).
6. Oxy hóa – khử: phân hủy các chất độc (cyanua, phenol, sulfide…).

🔹 Ưu điểm:

• Xử lý hiệu quả chất hòa tan, kim loại, màu, mùi.
• Có thể kết hợp nhiều phương pháp để đạt chuẩn đầu ra.

🔹 Nhược điểm:

• Chi phí hóa chất cao.
• Cần kiểm soát pH, liều lượng cẩn thận.

III. Phương pháp sinh học (xử lý bậc hai – chính yếu)

🔹 Nguyên lý:

Dựa vào vi sinh vật hiếu khí, thiếu khí và kỵ khí để phân hủy các chất hữu cơ (BOD, COD) trong nước thải.

🔹 Phân loại:

1. Xử lý sinh học hiếu khí (có oxy):

• Vi sinh vật dùng oxy để phân hủy chất hữu cơ → CO₂ + H₂O + sinh khối mới.
• Công trình: bể Aerotank, bể MBR, bể lọc sinh học, đĩa quay sinh học (RBC).
• Ứng dụng: nước thải sinh hoạt, thực phẩm, bệnh viện.

2. xử lý sinh học thiếu khí ( lượng nhỏ oxi )

·       xử lý sinh học trong điều kiện thiếu oxy hòa tan (DO < 0,5 mg/L).

·       vi sinh vật thiếu khí sử dụng oxy liên kết trong các hợp chất nitrat (NO₃⁻) thay vì oxy hòa tan trong không khí để phân hủy các chất hữu cơ.( quá trình này là khử nitrat )

·       Công trình: bể anoxic

·       ứng dụng nước thải có thành phần dinh dưỡng Nito Photpho cao

Xử lý sinh học kỵ khí (không có oxy):

• Vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí → tạo khí CH₄, CO₂.
• Công trình: bể UASB, bể Biogas, bể kỵ khí dòng chảy ngược.
• Ứng dụng: nước thải công nghiệp có nồng độ hữu cơ cao (chăn nuôi, chế biến thực phẩm, cồn…).

🔹 Ưu điểm:

• Hiệu quả cao trong xử lý BOD, COD.
• Thân thiện môi trường, chi phí vận hành thấp.

🔹 Nhược điểm:

• Nhạy cảm với độc chất, biến động pH hoặc nhiệt độ.
• Cần thời gian xử lý lâu hơn so với phương pháp hóa lý.

 IV. Một số phương pháp nâng cao (bậc ba – xử lý triệt để)

• Lọc màng (UF, RO, Nano): loại bỏ hạt mịn, vi sinh, muối.
• Khử trùng: dùng Clo, Ozone hoặc tia UV.
• Hấp phụ than hoạt tính: khử màu, mùi, chất hữu cơ khó phân hủy.
• Oxy hóa nâng cao (AOPs): dùng O₃, H₂O₂, UV để phá hủy các hợp chất hữu cơ bền.