I. Giới thiệu về tình trạng ô nhiễm nước thải
Trong những năm gần đây, tình trạng ô nhiễm môi trường do nước thải sinh hoạt (NTSH) đang diễn ra nghiêm trọng, đặc biệt tại các thành phố lớn. Nước thải chứa hàm lượng lớn các chất nitơ (N) và photphat (P), gây ra hiện tượng phú dưỡng và độc tính khi thải ra môi trường. Việc loại bỏ các chất này là cần thiết để giảm thiểu tác hại đến môi trường. Hệ thống xử lý nước thải hiện tại đang phải đối mặt với việc mở rộng quy mô do lưu lượng nước thải tăng lên đáng kể. Tuy nhiên, việc mở rộng quy mô gặp nhiều khó khăn và có thể ảnh hưởng đến quy hoạch dân cư. Do đó, cần cải tiến kỹ thuật trong xử lý nước thải và ứng dụng các loại vật liệu mới để nâng cao chất lượng đầu ra và giảm chi phí vận hành.
1.1. Tác động của nitơ và photphat
Hàm lượng nitơ và photphat trong nước thải sinh hoạt có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng cho môi trường. Chúng có thể dẫn đến hiện tượng phú dưỡng, làm giảm chất lượng nước và ảnh hưởng đến hệ sinh thái. Việc xử lý hiệu quả các chất này trong nước thải là rất quan trọng để bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.
II. Công nghệ xử lý nước thải MBBR
Công nghệ xử lý nước thải bằng giá thể lơ lửng tầng lưu động MBBR (Moving Bed BioReactor) đang được nghiên cứu và áp dụng rộng rãi. Công nghệ này kết hợp giữa các điều kiện thuận lợi của quá trình xử lý bùn hoạt tính và bể lọc sinh học. Trong quá trình MBBR, vi sinh vật phát triển và bám dính trên giá thể chuyển động trong bể xử lý. Ưu điểm của công nghệ này là hiệu suất xử lý cao và ổn định, thời gian lưu bùn lâu, lượng bùn cần xử lý ít, chi phí vận hành không cao. Việc sử dụng giá thể vi sinh có trọng lượng và hình dạng phù hợp giúp tăng hiệu quả xử lý trên cùng một thể tích và tiết kiệm mặt bằng xây dựng.
2.1. Nguyên lý hoạt động của MBBR
Hệ thống MBBR hoạt động dựa trên nguyên lý màng sinh học (biofilm) phát triển trên giá thể lơ lửng. Giá thể này di chuyển tự do trong bể phản ứng, tạo điều kiện cho vi sinh vật tiếp xúc với chất ô nhiễm trong nước thải. Điều này giúp tăng cường hiệu suất xử lý, đặc biệt là đối với các chất ô nhiễm như nitơ và photphat. Công nghệ MBBR có thể được thiết kế cho các cơ sở mới hoặc nâng cấp các nhà máy hiện có để cải thiện khả năng xử lý.
III. Phân tích hàm lượng nitơ và photphat trong nước thải
Việc phân tích hàm lượng photphat và các hợp chất của nitơ trong nước thải là rất quan trọng để đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý. Các nghiên cứu cho thấy rằng, mặc dù hàm lượng các chất này trong nước thải đầu vào có thể cao, nhưng nhờ vào hiệu quả xử lý của công nghệ MBBR, hàm lượng các hợp chất này trong nước thải đầu ra có thể giảm đáng kể. Điều này đặt ra câu hỏi về độ chính xác của các phương pháp phân tích hiện tại. Do đó, việc hoàn thiện quy trình phân tích và đánh giá chính xác sự thay đổi nồng độ của các thành phần chính trong nước thải là cần thiết.
3.1. Ý nghĩa của việc phân tích
Phân tích hàm lượng photphat và nitơ không chỉ giúp đánh giá hiệu quả xử lý mà còn cung cấp dữ liệu quan trọng cho việc cải tiến quy trình công nghệ. Việc này có thể giúp các nhà quản lý môi trường đưa ra các quyết định chính xác hơn trong việc xử lý nước thải, từ đó bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.
