Nước thải sinh hoạt và hóa chất xử lý nước thải sinh hoạt (PAA)

Nước thải sinh hoạt phát sinh từ các hoạt động hàng ngày như tắm rửa, giặt giũ, nấu ăn và vệ sinh cá nhân. Chính là một nguồn nước thải quan trọng cần được xử lý nhằm bảo vệ môi trường. Trong xử lý nước thải sinh hoạt thì các hóa chất đóng vai trò quan trọng, đặc biệt là PAA – Peracetic Acid, một chất khử trùng hiện đại, hiệu quả và thân thiện với môi trường.

1. Nước thải sinh hoạt là gì

1.1. Nguồn gốc của nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt phát sinh từ các hoạt động hàng ngày, bao gồm

• Nước thải đen Từ nhà vệ sinh, chứa chất thải hữu cơ và vi khuẩn gây ô nhiễm cao.
• Nước thải xám Từ các hoạt động khác như tắm, rửa tay, giặt quần áo, nấu ăn.

1.2. Thành phần nước thải sinh hoạt

• Chất hữu cơ các hợp chất chứa cacbon, như protein, carbohydrate, và dầu mỡ.
• Chất dinh dưỡng Nitơ (N) và photpho (P), có thể gây hiện tượng phú dưỡng trong môi trường nước.
• Vi sinh vật gồm Vi khuẩn, virus và các tác nhân gây bệnh.
• Hóa chất như chất tẩy rửa, xà phòng và các hợp chất hóa học từ sinh hoạt hàng ngày.

1.3. Tác động của nước thải sinh hoạt nếu không được xử lý

• Làm suy giảm chất lượng nước sông, hồ, ao.
• Lan truyền bệnh tật qua vi khuẩn và virus trong nước thải.
• Gây chết cá và hủy hoại hệ sinh thái do giảm nồng độ oxy hòa tan BOD, COD tăng cao.

2. Hóa chất xử lý nước thải sinh hoạt

Hóa chất xử lý nước thải sinh hoạt được sử dụng ở các giai đoạn khác nhau giúp loại bỏ các tạp chất hữu cơ, vi sinh vật, và chất dinh dưỡng.

2.1. Các nhóm hóa chất phổ biến

Chất keo tụ và tạo bông

• Nhôm sunfat Al₂(SO₄)₃ Thúc đẩy các hạt lơ lửng kết dính thành bông lớn, dễ lắng xuống.
• Polymer cation PAM Hỗ trợ quá trình lắng và tách bùn.

Chất oxy hóa và khử trùng

• Peracetic Acid PAA Là chất khử trùng mạnh, phân hủy nhanh và không còn lại dư lượng độc hại;
• Clo lỏng Tiêu diệt vi khuẩn và virus;
• Ozone Khử trùng và loại bỏ mùi.

Chất điều chỉnh pH

• Natri hydroxit NaOH Tăng độ kiềm.
• Axit sunfuric H₂SO₄ Hạ độ pH.

Hóa chất xử lý nitơ và photpho

• Ferric chloride FeCl₃ Kết tủa photpho.
• Ammonium sulfate (NH₄)₂SO₄ Hỗ trợ giảm nitơ trong nước.

2.2. Ưu điểm khi sử dụng hóa chất

• Hiệu quả cao trong việc xử lý các thành phần ô nhiễm phức tạp.
• Dễ dàng điều chỉnh nồng độ và kiểm soát quy trình xử lý.
• Chi phí hợp lý và linh hoạt trong các hệ thống quy mô lớn, nhỏ.

3. PAA (Peracetic Acid): Hóa chất xử lý nước thải tiên tiến

3.1. PAA là gì

PAA – Peracetic Acid là một chất oxy hóa mạnh, có công thức hóa học CH₃CO₃H, được tạo thành từ axit axetic và hydrogen peroxide. Đây là chất khử trùng phổ biến trong xử lý nước thải nhờ khả năng diệt khuẩn nhanh chóng và thân thiện với môi trường.

3.2. Cơ chế hoạt động của PAA

• PAA phân hủy thành axit axetic và oxy hoạt tính (O), tiêu diệt vi khuẩn, virus, nấm mốc, và các vi sinh vật gây hại.
• Không tồn tại dư lượng clo hoặc phụ phẩm độc hại trong nước sau xử lý.

3.3. Ưu điểm của PAA

• Hiệu quả diệt khuẩn cao tiêu diệt 99,9% vi khuẩn và virus trong thời gian ngắn.
• Thân thiện môi trường phân hủy thành các hợp chất an toàn như nước, CO₂, và axit axetic.
• Ứng dụng linh hoạt dùng cho cả nước thải sinh hoạt và công nghiệp.
• Không tạo phụ phẩm độc hại tránh các vấn đề thường gặp như khi sử dụng clo ví dụ tạo ra hợp chất trihalomethanes – THMs.

3.4. Ứng dụng của PAA trong xử lý nước thải

• Khử trùng nước thải sau xử lý đảm bảo nước đạt tiêu chuẩn xả thải hoặc tái sử dụng.
• Kiểm soát vi sinh vật ức chế sự phát triển của vi khuẩn và tảo trong bể chứa.
• Loại bỏ mùi phân hủy hợp chất hữu cơ gây mùi khó chịu.

3.5. Lưu ý khi sử dụng PAA

• Pha loãng đúng nồng độ thường từ 0,1% đến 0,5% tùy theo mục đích xử lý.
• Bảo quản đúng cách tránh ánh nắng trực tiếp và lưu trữ ở nơi thoáng mát.
• An toàn lao động bằng cách đeo găng tay và kính bảo hộ khi tiếp xúc với PAA nhằm tránh kích ứng da và mắt.

4. Quy trình xử lý nước thải sinh hoạt với PAA

Bước 1: Thu gom và làm sạch sơ bộ

• Loại bỏ rác thải lớn, chất rắn lơ lửng bằng lưới lọc hoặc bể lắng.

Bước 2: Keo tụ và tạo bông

• Thêm chất keo tụ như Al₂(SO₄)₃ kết dính các hạt lơ lửng, tạo bông bùn lớn hơn.

Bước 3: Xử lý sinh học

• Chuyển nước thải vào bể vi sinh hòng các vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ.

Bước 4: Khử trùng bằng PAA

• Pha loãng PAA với nước theo tỷ lệ phù hợp thường 1 lít PAA cho 10.000 lít nước thải.
• Phun hoặc khuấy đều dung dịch vào bể xử lý cuối, thời gian tiếp xúc khoảng 10-15 phút.
• Đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi xả ra môi trường hoặc tái sử dụng.

5. Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt sau xử lý

Theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 14:2008/BTNMT, nước thải sinh hoạt sau xử lý phải đạt các tiêu chuẩn sau

• BOD5 ≤ 50 mg/L cột A hoặc ≤ 100 mg/L cột B.
• COD ≤ 100 mg/L cột A hoặc ≤ 200 mg/L cột B.
• Tổng Nitơ ≤ 10 mg/L cột A hoặc ≤ 40 mg/L cột B.
• Tổng Photpho ≤ 6 mg/L.

Xử lý nước thải sinh hoạt là một nhiệm vụ rất quan trọng giúp bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng. PAA – Peracetic Acid đã chứng minh được hiệu quả vượt trội trong vai trò khử trùng, đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn an toàn trước khi xả thải hoặc tái sử dụng. Lựa chọn đúng hóa chất và tuân thủ quy trình xử lý sẽ mang lại hiệu quả tối ưu và bền vững cho môi trường.