Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt thân thiện với môi trường - Bể tự hoại và bãi lọc ngầm trồng cây

Trung tâm Tư vấn và Công nghệ môi trường (Tổng cục Môi trường) đã nghiên cứu xây dựng thí điểm mô hình trạm xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ kỵ khí kết hợp với bãi lọc ngầm trồng cây, áp dụng tại phường Bách Quang, thị xã Sông Công (tỉnh Thái Nguyên).

Hình 1: Hệ thống xử lý nước thải sử dụng công nghệ lọc kỵ khí kết hợp bãi lọc ngầm trồng cây

Trạm xử lý nước thải sinh hoạt được thiết kế theo nguyên tắc nước tự chảy. Nước thải từ hệ thống thu gom qua hố ga tự chảy qua song chắn rác và bể lắng cát. Rác thải được loại bỏ, các phần tử cát có đường kính lớn hơn 0,2 mm sẽ được giữ lại tại đây để tránh gây cản trở cho quá trình phân hủy sinh học các chất hữu cơ tại các công trình xử lý tiếp theo. Sau đó, nước thải tiếp tục đi vào bể kỵ khí. Tại bể kỵ khí, nước thải được xử lý theo nguyên tắc lắng và phân hủy sinh học kỵ khí, nước thải đi theo đường dích dắc nhờ các ống hướng dòng đặt trong bể, hướng dòng nước chuyển động lên và xuống. Khi nước thải chuyển động từ dưới lên trên sẽ đi xuyên qua lớp bùn đáy bể. Các vi khuẩn kỵ khí có nhiều trong lớp bùn cặn đáy bể sẽ hấp thụ, phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải, đồng thời cặn cũng được giữ lại và phân hủy. Các vách ngăn giữa các bể lắng cho phép tăng hệ số sử dụng thể tích bể, tránh các vùng nước chết. Ngăn lọc kỵ khí được bố trí ở cuối bể tiếp tục xử lý các chất lơ lửng và hữu cơ còn trong nước thải.

Nước thải đầu ra của bể lọc kỵ khí tiếp tục qua trạm bơm và được bơm lên bể phân phối, tại đây một số cặn lơ lửng lắng lại và nước tiếp xúc với không khí, tăng cường ô xy cho nước. Sau khi được tăng cường ôxy, nước thải được tự chảy sang bể phân phối. Bể phân phối đóng vai trò điều hòa và phân phối nước chảy vào máng tràn bậc thang. Tại máng tràn, nước được xáo trộn với không khí nhằm tăng cường ôxy trong không khí vào trong nước trước khi nước được thu vào hệ thống ống phân phối vào bãi lọc ngầm trồng cây.

Hình 1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt

Quá trình xử lý nước thải trong bãi lọc ngầm trồng cây chủ yếu là quá trình lọc sạch nhờ tiếp xúc với bề mặt của các hạt vật liệu lọc và vùng của thực vật trồng trong bãi lọc. Vùng ngập nước thường thiếu ôxy, nhưng thực vật của bãi lọc có thể vận chuyển một lượng ôxy từ hệ thống rễ, tạo nên tiểu vùng hiếu khí cạnh rễ và vùng rễ. Tại bãi lọc các chất hữu cơ còn lại được thực vật sử dụng làm chất dinh dưỡng nuôi cây, các vi khuẩn trong nước được lọc hoặc bám dính vào vật liệu lọc và tự chết do điều kiện sống không phù hợp. Các loại cây trồng trong bãi lọc được sử dụng ở đây là cây sậy và cây dong riềng.

Nước thải sau khi xử lý tại bãi lọc ngầm được dẫn qua hệ thống ao sinh thái. Ao sinh thái được thả bèo, thủy trúc… các loại thực vật này có tác dụng xử lý bổ sung cho các công trình xử lý sinh học phía trước và điều hòa nước thải làm tăng cường hiệu quả, tính ổn định và an toàn cho hệ thống xử lý cũng như chỉ thị chất lượng nước bằng các sinh vật chỉ thị như: thực vật nổi, cá… trước khi nước xả ra ngoài môi trường xung quanh.

Sau 6 tháng đưa vào vận hành, tiến hành lấy mẫu phân tích, các chỉ tiêu phân tích đều đạt hoặc nằm dưới giá trị cho phép của QCVN 14: 2008/BTNMT(mức B) (Mức quy định giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt).

Với chi phí đầu tư cho hạng mục xử lý nước thải 3,79 tỷ đồng; lưu lượng xử lý 750 m³/ngày, đêm. Nếu so sánh với mặt bằng chung, khi xử lý 1m³ nước thải bằng công nghệ khác chi phí từ 10 - 15 triệu đồng/m³. Với công nghệ xử lý nước thải này, mức chi phí khoảng 5 triệu đồng/m³, đây là giải pháp xử lý nước thải chi phí thấp, phù hợp với nhiều địa phương hiện nay. Điều quan trọng là khi công trình đi vào hoạt động, một lượng lớn nước thải được xử lý, góp phần cải thiện môi trường nước, giảm thiểu ô nhiễm, hạn chế lây lan bệnh tật, hạn chế suy giảm chất lượng môi trường tự nhiên và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

Đồng thời, với thiết kế tổng thể hài hòa với thiên nhiên và sinh thái, sử dụng nhiều loại thực vật để xử lý nước thải. Hệ thống cây xanh, tiểu cảnh được bố trí xen kẽ theo trạm xử lý tạo ra một khu công viên sinh thái, vừa có tác dụng cải tạo cảnh quan môi trường khu vực, vừa là địa điểm vui chơi giải trí cho người dân. Qua đó, tuyên truyền, vận động người dân có ý thức bảo vệ và gìn giữ môi trường tại các khu dân cư.

TS. Nguyễn Đức Toàn

ThS. Phạm Tiến Nhất

Trung tâm Tư vấn và Công nghệ môi trường, Tổng cục Môi trường