Công nghệ mới xử lý nước thải sinh hoạt

Ngày đăng: 01/04/2024

Xử lý nước thải đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môi trường của chúng ta và đảm bảo có sẵn nước sạch cho nhiều mục đích. Khi dân số toàn cầu tăng lên và các ngành công nghiệp mở rộng, nhu cầu về các giải pháp xử lý nước thải hiệu quả cũng tăng lên. May mắn thay, các công nghệ mới nổi đang mở đường cho các phương pháp tiếp cận sáng tạo và bền vững để giải quyết thách thức này. Trong bài viết này, chúng tôi xem xét tầm quan trọng của việc xử lý nước thải, các công nghệ mới tác động như thế nào đến việc sử dụng nước sinh hoạt, đô thị và công nghiệp cũng như các xu hướng xử lý hiện nay.

Tầm quan trọng của xử lý nước thải

Xử lý nước thải là cần thiết vì nhiều lý do. Đầu tiên, nước thải chưa được xử lý gây ra mối đe dọa đáng kể cho sức khỏe cộng đồng và môi trường. Các chất gây ô nhiễm trong nước thải, bao gồm mầm bệnh, chất dinh dưỡng và chất ô nhiễm, có thể dẫn đến sự lây lan của bệnh tật và có tác động bất lợi đến hệ sinh thái thủy sinh. Hơn nữa, việc xả nước thải chưa qua xử lý có thể làm ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước uống. Từ đó gây nguy hiểm cho sức khỏe và hạnh phúc của cộng đồng.

Ngoài những lo ngại về sức khỏe và môi trường, nhu cầu tối ưu hóa tài nguyên nước ngày càng tăng khi nước ngọt ngày càng khan hiếm. Khi được xử lý đúng cách, nước thải đóng vai trò là nguồn nước tái chế có giá trị cho các mục đích như tưới tiêu và quy trình công nghiệp. Điều này góp phần vào nỗ lực bảo tồn nước toàn cầu.

Những tiến bộ công nghệ trong xử lý nước thải sinh hoạt

Một số công nghệ mới nổi đang chuyển đổi cách xử lý nước thải sinh hoạt, giúp phương pháp này hiệu quả và bền vững hơn. Các hệ thống xử lý phi tập trung, bao gồm các lò phản ứng sinh học màng nhỏ gọn và các quy trình oxy hóa tiên tiến, cho phép xử lý tại chỗ. Do đó làm giảm căng thẳng cho các cơ sở tập trung. Cảm biến thông minh và hệ thống giám sát thời gian thực cho phép kiểm soát và tối ưu hóa tốt hơn các quy trình xử lý, đảm bảo hiệu suất và sử dụng tài nguyên tối ưu. Hơn nữa, việc tích hợp thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI) và máy học (ML) giúp tăng cường mô hình dự đoán và ra quyết định. Những công nghệ này giúp xác định các vấn đề tiềm ẩn, tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng và hợp lý hóa các hoạt động tổng thể. Từ đó mang lại hiệu quả và tiết kiệm chi phí tốt hơn.

Đổi mới xử lý nước thải thành phố

Trong lĩnh vực xử lý nước thải đô thị, nhu cầu đô thị hóa ngày càng tăng đã dẫn đến việc triển khai một số công nghệ tiên tiến. Các phương pháp liên quan đến quá trình phân hủy kỵ khí, loại bỏ chất dinh dưỡng và thu hồi nước đang được chú ý nhiều hơn. Một số ví dụ bao gồm:

Quá trình oxy hóa nâng cao: Quá trình này đòi hỏi phải sử dụng thuốc thử hóa học hoặc các gốc tự do để phá vỡ các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy trong nước thải. Nó đặc biệt hiệu quả trong việc quản lý các hợp chất hóa học khó xử lý bằng các phương pháp thông thường.
Siêu lọc và thẩm thấu ngược: Những phương pháp này liên quan đến việc ép nước qua màng dưới áp suất cao. Do đó, loại bỏ các chất gây ô nhiễm và tạo ra nước chất lượng cao phù hợp cho các mục đích không thể uống được.
Quá trình oxy hóa xúc tác quang: Một chất xúc tác (titanium dioxide) được kích hoạt bằng tia cực tím có tác dụng phá vỡ các chất ô nhiễm hữu cơ và vi sinh vật trong nước thải. Chất xúc tác có thể đạt được điều này vì tia cực tím kích hoạt việc tạo ra các gốc tự do, chúng oxy hóa và phân hủy các chất ô nhiễm.
Lò phản ứng siêu âm: Lò phản ứng siêu âm sử dụng sóng siêu âm tần số cao để tạo ra các vi bọt sụp đổ dữ dội. Vì vậy, tạo ra nhiệt độ và áp suất cao để phân hủy các chất ô nhiễm và vi sinh vật.
Vi sinh vật được tăng cường tự nhiên hoặc di truyền: Điều này đòi hỏi phải chọn lọc vi sinh vật hoặc tạo ra các biến thể cải tiến và sau đó đưa chúng vào quá trình xử lý. Những sinh vật này có hiệu quả, đặc biệt khi xử lý nước thải bằng TOC/COD chịu lửa hoặc các chất gây ô nhiễm cụ thể.
Đốt điện và oxy hóa điện: Điều này đòi hỏi phải sử dụng một dòng điện để loại bỏ các chất ô nhiễm thông qua quá trình đông tụ và oxy hóa.

Nói chung, những phương pháp này giúp giảm bớt áp lực lên nguồn nước ngọt và thúc đẩy chu trình nước bền vững hơn trong môi trường đô thị.

Cách mạng hóa việc xử lý nước thải công nghiệp

Các ngành công nghiệp ngày càng nhận ra tầm quan trọng của việc quản lý nước có trách nhiệm. Vì vậy, việc triển khai các công nghệ tiên tiến để xử lý nước thải phức tạp đã trở nên phổ biến. Các công nghệ lọc màng như lọc nano và thẩm thấu thuận đang tỏ ra hiệu quả trong việc tách các chất gây ô nhiễm và đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn xả thải. Ngoài ra, việc triển khai hệ thống xả không chất lỏng (ZLD) đang thu hút sự chú ý trong các ngành công nghiệp khác nhau. Hệ thống ZLD nhằm mục đích giảm thiểu việc tạo ra chất thải lỏng bằng cách thu hồi và tái sử dụng nước. Ngoài ra, các quy trình oxy hóa tiên tiến, xử lý điện hóa và các phương pháp xử lý sinh học tiên tiến cũng được sử dụng để giải quyết các chất gây ô nhiễm cụ thể trong nước thải công nghiệp.

Internet of Things (IoT) đang đóng một vai trò thiết yếu trong việc cách mạng hóa quá trình chuyển đổi kỹ thuật số trong xử lý nước thải. Định vị chiến lược của các thiết bị IoT cho phép thu thập dữ liệu theo thời gian thực, dữ liệu này được truyền đến nền tảng trung tâm để xử lý. Việc giám sát thời gian thực này cho phép phát hiện sớm các hoạt động xả thải bất hợp pháp và kiểm soát tốt hơn thậm chí cả bên ngoài khu vực nhà máy.

Xu hướng hiện nay

Có vô số phát triển công nghệ trong xử lý nước thải. Phần này xem xét các xu hướng chung dựa trên công nghệ nào.

Phục hồi tài nguyên và kinh tế tuần hoàn

Một xu hướng đáng chú ý trong các công nghệ xử lý nước thải mới nổi là nhấn mạnh vào việc thu hồi tài nguyên và nền kinh tế tuần hoàn. Xử lý nước thải truyền thống thường coi nước thải là một gánh nặng cần xử lý. Tuy nhiên, các phương pháp tiếp cận hiện đại nhận ra tiềm năng của nó như một nguồn tài nguyên quý giá.

Điều này chủ yếu xảy ra ở các cơ sở trong nước và thành phố, nơi các phương pháp xử lý tiên tiến cho phép thu hồi các chất dinh dưỡng như phốt pho và nitơ. Những chất dinh dưỡng này có thể được tái sử dụng làm phân bón cho sự bền vững của nông nghiệp. Tương tự, trong môi trường công nghiệp, các công nghệ như phân hủy kỵ khí tạo ra khí sinh học, một nguồn năng lượng tái tạo. Ngoài ra, khai thác tài nguyên hoặc thu hồi kim loại, tức là khai thác kim loại có giá trị từ nước thải công nghiệp, đang thu hút được sự chú ý.

Giải pháp phi tập trung và ngoài lưới

Hệ thống quy trình xử lý nước thải sinh hoạt phi tập trung đang trở thành giải pháp phù hợp, đặc biệt là ở khu vực nông thôn và vùng sâu vùng xa. Các công nghệ như thiết bị xử lý theo mô-đun, lò phản ứng sinh học nhỏ gọn và cảm biến đa thông số cho phép xử lý tại chỗ hiệu quả. Do đó thúc đẩy khả năng tự cung cấp ở những khu vực không có điều kiện tiếp cận với các cơ sở điều trị tập trung.

Công nghệ mới xử lý nước thải sinh hoạt — *Cảm biến Sonde đa thông số có thể tùy chỉnh của AlpHa Measure Solutions*

Cơ sở hạ tầng xanh và giải pháp dựa vào thiên nhiên

Ngoài những đổi mới công nghệ, còn có sự công nhận ngày càng tăng về lợi ích của cơ sở hạ tầng xanh và các giải pháp dựa vào thiên nhiên. Ví dụ, các vùng đất ngập nước được xây dựng mô phỏng các quá trình tự nhiên để xử lý nước thải và tăng cường đa dạng sinh học. Những giải pháp này phù hợp ở các khu vực đô thị và ven đô có hạn chế về không gian, hạn chế việc triển khai các loại cây trồng truyền thống. Hạ tầng xanh không chỉ mang lại hiệu quả điều trị mà còn mang lại lợi ích thẩm mỹ, giải trí cho cộng đồng.

Xem thêm: Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt - Top 3 phương pháp hiệu quả

Để tìm hiểu kỹ lưỡng hơn về thông tin trên, quý vị vui lòng liên hệ với chúng tôi qua thông tin sau: