Hệ thống xử lý nước thải tồn tại mùi khó chịu, ảnh hưởng đến chất lượng không khí
Kiểm soát mùi nước thải
Hệ thống thoát nước thải và nhà máy công nghiệp gần khu dân cư có thể gặp phải các vấn đề chính trị và pháp lý nếu các cơ sở này tạo ra mùi khó chịu. Trong trường hợp nhà máy xử lý nước thải và hệ thống thu gom liên quan, hóa chất hoặc enzym có thể được thêm vào pha lỏng để ngăn chặn sự hình thành mùi. Các thay đổi cơ học đối với các trạm bơm nước thải cũng có thể được thực hiện để giảm mùi hôi. Khi các phương pháp này không đủ để kiểm soát mùi, có thể cần áp dụng một số hình thức kiểm soát mùi ở pha hơi.
Nguyên nhân gây mùi
Các chất gây ra mùi trong các nhà máy xử lý nước thải thường là các sản phẩm vô cơ ở thể khí hoặc các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi. Loại thứ nhất chủ yếu là kết quả của hoạt động sinh học trong nước thải, loại thứ hai thường là do sự hiện diện của chất thải công nghiệp. Các hợp chất gây mùi hôi chính gồm: mercaptan, skatoles, indol, axit vô cơ, andehit, xeton và các hợp chất hữu cơ có chứa nguyên tử nitơ hoặc lưu huỳnh. Các hợp chất này có thể bắt nguồn từ sự phân hủy kỵ khí các hợp chất có trọng lượng phân tử lớn, đặc biệt là protein. Đây được coi là một trong những nguyên nhân gây ra mùi hôi ở đầu ra của đường cống và trong các nhà máy xử lý nói chung.
Trong số các hợp chất vô cơ, amoniac và hydro sunfua được coi là nguyên nhân chính gây ra mùi hôi khi nước thải sinh ra từ các hộ gia đình. Sự hiện diện của hydro sunfua là do môi trường khử, nghĩa là được đặc trưng bởi các giá trị thấp của thế oxy hóa-khử.
Trong các hệ thống cống tự chảy, tốc độ của dòng nước thải cho phép tái sục khí liên tục, không có sự tạo ra đáng kể hydro sunfua và các sản phẩm phụ gây mùi khác. Tuy nhiên, trong hoàn cảnh đó, người ta xác định được rằng mùi hôi vẫn có thể tìm được điều kiện thuận lợi để hình thành trong màng bùn bao phủ bề mặt chìm của đường cống. Hydro sulfua được hình thành trong những khu vực này, khuếch tán vào nước thải, làm giảm tiềm năng oxy hóa khử, chống lại tác động ngược của quá trình tái thông khí tự nhiên.
Sự phân rã của các chất hữu cơ và sự xuất hiện của hoá chất là 2 nguyên nhân chính dẫn đến sự xuất hiện của mùi trong hệ thống xử lý nước thải
Giải pháp xử lý
Oxy hóa nhiệt
Hệ thống oxy hóa nhiệt hợp chất gây mùi đốt cháy thiết yếu hoặc trực tiếp hoặc xúc tác có hoặc không thu lại nhiệt. Thông thường, chúng được sử dụng để xử lý các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi với việc kiểm soát mùi là một lợi ích thứ yếu. Xử lý oxy hóa bằng nhiệt, mặc dù hiệu quả trong một số ứng dụng và nhỏ gọn, liên quan đến chi phí lắp đặt và vận hành cao (sử dụng nhiên liệu làm vật liệu “oxy hóa”) chỉ được khuyến nghị trong các trường hợp cụ thể. Do đó, chúng được sử dụng cho các mùi có cường độ rất cao hoặc các hợp chất rất khó xử lý.
Bộ lọc sinh học
Bộ lọc sinh học loại bỏ mùi bằng cách giữ các hợp chất gây mùi trong môi trường môi trường nơi chúng bị oxy hóa bởi các vi sinh vật tự nhiên. Chúng cũng tương đối đơn giản để sử dụng và có hiệu quả nếu được thiết kế và bảo trì đúng cách.
Một hạn chế chính của bộ lọc sinh học là kích thước lớn. Kích thước của diện tích bề mặt bộ lọc sinh học liên quan trực tiếp đến luồng không khí được xử lý và cần lưu trữ trong khoảng 45 đến 60 giây. Hiệu suất bộ lọc sinh học thường chịu ảnh hưởng của vật liệu lọc thiếu độ ẩm. Các yếu tố khác tác động đến hiệu suất khác là độ pH và nhiệt độ. Nồng độ amoniac lớn hơn 35 ppm trong dòng khí hôi có thể gây ra sự tích tụ amoni độc hại trong môi trường, dẫn đến giảm hiệu quả loại bỏ amoniac. Nhu cầu giữ ẩm cho các bộ lọc sinh học dẫn đến việc sử dụng một lượng nước đáng kể và cần phải xử lý hoặc thải bỏ nước rỉ rác và nước ngưng tụ. Các tiêu chí thiết kế không được thiết lập tốt và các bộ lọc sinh học có thể không phù hợp với mùi quá nồng.
Hóa chất tẩy rửa và oxy hóa
Máy chà sàn nhiều tầng có thể loại bỏ nhiều loại hợp chất gây mùi kể cả axit và bazơ. Chúng đã được chứng minh là có hiệu quả trong nhiều ứng dụng. Thông thường, các hệ thống này được sử dụng với mùi cường độ cao trong khối lượng không khí lớn. Có một số loại máy chà ướt bao gồm máy phun sương và máy lọc hạt thông hơi. Tất cả đều được thiết kế để tối đa hóa sự tiếp xúc giữa các hợp chất có mùi của dòng khí hôi và dung dịch hóa học “tẩy rửa”. Các hợp chất được hấp thụ sau đó bị oxy hóa bởi các hóa chất.
Một nhược điểm của hệ thống chà rửa hóa chất ướt sử dụng hypoclorit là khả năng phát thải các hợp chất clo và hạt từ ống xả của máy chà sàn, cũng như khả năng sinh ra mùi thuốc tẩy nếu nguồn cấp hóa chất không được kiểm soát đúng cách. Việc sử dụng ozone làm chất oxy hóa có thể giảm thiểu những vấn đề này.
Tẩy rửa bằng hóa chất ướt sử dụng ozone là một giải pháp tốt để kiểm soát mùi hôi trong các môi trường có mùi cường độ cao. Việc sử dụng ozone ngăn ngừa sự hình thành các sản phẩm của clo và do ozone được tạo ra tại chỗ, nên việc tốn diện tích và thời gian lưu trưc được giảm thiểu. Ozone cũng là một chất oxy hóa mạnh hơn so với hypoclorit.
Ozone là một trong các công nghệ được ứng dụng để xử lý mùi của hệ thống xử lý nước thải
Những điều cần lưu ý khi thiết kế hệ thống kiểm soát mùi bằng Ozone
Một số yếu tố quan trọng trong việc thiết kế hệ thống kiểm soát mùi bằng ozone đó là việc chú ý đến loại mùi, nồng độ mùi, nhiệt độ, liều lượng ozone, thời gian lưu của buồng tiếp xúc, loại hệ thống lọc và tiêu chuẩn về chất lượng.
Thử nghiệm thí điểm thường là một cách tốt để xác định hiệu quả của hệ thống được đề xuất. Nếu các nhà thiết kế có nhiều kinh nghiệm trong việc kiểm soát mùi, có thể thiết kế hệ thống mà không cần thử nghiệm thí điểm.
Hệ thống tiếp xúc giữa không khí và chất lỏng đặc biệt quan trọng vì chất ô nhiễm vi mô phải được chuyển từ pha khí sang pha lỏng để bị ôxy hóa bởi ozone. Như đã đề cập ở trên, có một số loại tẩy rửa bằng hóa chất ướt. Cũng cần phải xem xét cách đưa ozone vào pha lỏng trước khi đưa vào máy lọc. Ozone có thể được trộn với pha lỏng bằng cách sử dụng máy trộn tĩnh, máy phun hoặc máy khuếch tán.
Để xử lý không khí bằng các hợp chất có tính axit và bazơ, quá trình tẩy rửa bao gồm hai giai đoạn xử lý, giai đoạn đầu tiên bằng axit (axit sunfuric) và giai đoạn thứ hai với chất oxy hóa kiềm. Điều này đảm bảo loại bỏ hiệu quả các chất hữu cơ và vô cơ có tính kiềm hoặc axit gây mùi, vi rút và vi khuẩn. Nếu chỉ có các hợp chất có mùi axit thì có thể sử dụng máy một cấp.
