Quản lý mùi trong hệ thống xử lý nước thải ảnh hưởng tới chính môi trường sinh hoạt, lao động sản xuất và nghỉ ngơi tại nơi làm việc. Trong việc xử lý nước thải thì chất lượng nước đầu ra luôn được quan tâm nhất, chất lượng nước đầu ra tốt, ổn định và phù hợp với quy định về môi trường giúp chủ đầu tư yên tâm sản xuất, kinh doanh, tuy nhiên gần đây mùi cũng được các chủ đầu tư quan tâm. Mời bạn đọc cùng NTS tìm hiểu qua bài viết sau đây.

Mùi trong hệ thống xử lý nước thải?

Mùi trong các nhà máy xử lý nước thải chủ yếu được tạo ra trong quá trình kỵ khí. Các nguồn có thể được phân loại rộng rãi thành hai loại:

• Các thế hệ cống do xả hóa chất trực tiếp hoặc do các sản phẩm có nguồn gốc từ quá trình phân hủy kỵ khí, phân hủy sinh học xảy ra trong mạng lưới cống.
• Phát sinh từ các cơ sở xử lý của quá trình xử lý nước thải hoặc xử lý và quản lý bùn dư thừa. Mùi hôi sinh ra trong mạng lưới thoát nước thải chủ yếu phát ra từ các đơn vị tiền xử lý như song chắn rác, bồn chứa cặn và bể lắng sơ cấp. Các vị trí phát thải mùi nặng khác thường được xác định là các đơn vị xử lý bùn (ví dụ: phân hủy bùn, làm đặc, khử nước và lưu trữ). Ngược lại, nồng độ mùi trong các thiết bị xử lý sinh học (hiếu khí, bể thiếu khí và bể lắng thứ cấp) thấp hơn nhiều, mặc dù lượng khí thải của chúng có thể tương đối cao.

Đặc điểm, thành phần của mùi

Trong điều kiện hiếu khí các hợp chất hữu cơ bị oxy hóa thành CO₂ và nước, tuy nhiên, nếu nhu cầu oxy vượt quá nguồn cung cấp, nước thải sẽ cạn kiệt oxy và tạo điều kiện kỵ khí. Nhiều khí và hơi vô cơ, hữu cơ được thải ra từ quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ có chứa lưu huỳnh và nitơ. Do đó, H₂S, NH₃, CO₂ và CH₄ có mặt ở nồng độ cao, trong đó H₂S và NH₃ là hai phân tử là gây mùi rất mạnh. 

Nitrat khá phổ biến trong nước thải và nếu không có nó, vi khuẩn khử sunphat chiếm ưu thế, giải phóng H₂S như một sản phẩm phản ứng. Và amoniac được tạo ra do vi khuẩn phân hủy ure trong nước. Amoniac có nhiệt độ bay hơi thấp nên dễ bay hơi và dẫn đến phát sinh mùi nước thải trong môi trường.

Xem thêm: 5 khó khăn thường gặp khi khảo sát cải tạo hệ thống XLNT

Hơn nữa, các hợp chất có mùi hôi khác, chẳng hạn như mercaptan, sulphide hữu cơ, hợp chất chứa nitơ (ví dụ: amin, indole và skatole), và các hợp chất oxy hóa (ví dụ: aldehyde, rượu, axit hữu cơ và xeton) cũng có thể có mặt.

Đặc điểm của mùi

• Mùi trong các nhà máy xử lý nước thải thường là các hợp chất dễ bay hơi có mùi hôi. Chúng tham gia một phần vào việc hình thành sương mù quang hóa và các chất ô nhiễm dạng hạt thứ cấp trong khí quyển. Tác động trực tiếp của khí thải gây ra đối với con người là gây khó chịu trong khi các triệu chứng khác do mùi gây ra có thể bao gồm nhức đầu, buồn nôn, kích ứng mắt, các vấn đề về hô hấp, nôn mửa, rối loạn thể chất, v.v…

Xem thêm: Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt hiện nay

• Các thành phần chất gây mùi rất đa dạng do sự khác nhau về đặc tính nước thải đầu vào, quy trình xử lý nước thải và quản lý bùn. Mặc dù vậy, các hợp chất có mùi thường bao gồm các hợp chất lưu huỳnh dễ bay hơi (VSC), chẳng hạn như H₂S, carbon disulfide, dietyl sulfua, dimetyl sulfua, methanethiol và các mercaptan khác; hợp chất nitơ, chẳng hạn như NH₃, amin, amit và indol; và hữu cơ dễ bay hơi các hợp chất (VOC), chẳng hạn như hydrocacbon thơm, béo và halogen hóa và axit béo dễ bay hơi (VFAs),..
• Đặc biệt, các phân tử mùi là những hợp chất nhỏ khó chịu với trọng lượng phân tử tương đối thấp (30e150 g / mol) nhưng lại có mùi hăng.
• Trong số các hợp chất có mùi, H₂S, một loại khí dễ cháy, độc và không màu, có mùi đặc trưng của trứng thối, được phát hiện thường xuyên nhất. H₂S được tạo ra từ quá trình khử sunfat của các vi sinh vật hoặc quá trình phân hủy kỵ khí của các chất hữu cơ chứa lưu huỳnh trong quá trình xử lý nước thải và bùn. H₂S thường được sử dụng như một chỉ số để đánh giá hiệu suất xử lý mùi. Tuy nhiên, các thành phần mùi khác như NH₃, axit béo dễ bay hơi và amin cũng đáng được quan tâm khi cần đánh giá ô nhiễm phát sinh mùi.

Tốc độ sản xuất H₂S phụ thuộc vào nồng độ chất hữu cơ và chất dinh dưỡng; nồng độ lưu huỳnh trong nước thải; mức độ oxy hòa tan; pH của nước thải; nhiệt độ và môi trường bên trong của đường ống thu gom; tốc độ dòng chảy của nước trong đường ống; thời gian lưu nước.

Cho đến nay, một số các phản ứng sinh hóa có thể dẫn đến sản xuất hydro sunfua đã được tìm thấy. Một số phản ứng hóa học này được đề cập dưới đây:

+ Ion sunfat có thể phản ứng với cacbon hữu cơ và nước với sự hiện diện của các vi sinh vật thích hợp để tạo ra các ion bicacbonat và hydro sunfua:

SO₄^2- + 2C +2H₂O 2HCO₃– + H₂S

+ Ion sunfat cũng có thể tạo ra hydro sunfua trong điều kiện axit:

SO₄^2- + 10H+ H₂S +4H₂O   

+ Nguyên tố lưu huỳnh cũng có thể được chuyển đổi thành hydro sunfua trong các phản ứng sinh hóa: 

S + 2H+ H₂S  

+ Phản ứng tạo mercaptan (hợp chất chứa lưu huỳnh không chỉ sở hữu mùi nồng nặc và khó chịu, mà còn có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng như chảy nước mắt, khó thở, đau đầu, đau bụng và buồn nôn ở người) hoặc bộ RSH: 

  R=S +H+ RSH 

• Các hợp chất tạo mùi chắc chắn sẽ làm thay đổi cả vị của nước. Tuy nhiên, các hợp chất gây ra vị sẽ không nhất thiết phải tạo ra bất kỳ mùi nào.

Lựa chọn giải pháp kiểm soát, xử lý mùi trong hệ thống xử lý nước thải

Các chiến lược kiểm soát phát sinh mùi

_ Áp dụng sản xuất sạch hơn vào quy trình xử lý

_ Giảm lượng hợp chất gây mùi được tạo ra tại nguồn

_ Pha loãng không khí bị ô nhiễm với không khí sạch

_ Trong nhiều trường hợp, bằng cách làm sạch các hạng mục xử lý nước thải, loại bỏ cát và bùn dư thừa và vận hành tối ưu, việc tạo mùi trong các hệ thống xử lý có thể giảm đáng kể

Các phương pháp xử lý mùi phát sinh

Loại bỏ các hợp chất gây mùi bằng phương pháp hấp phụ

Trong quá trình hấp phụ, khí có mùi được loại bỏ thông qua lớp cacbon hoạt tính, silica gel hoặc alumin. Than hoạt tính là một trong những chất hấp phụ được sử dụng nhiều nhất. Than hoạt tính rẻ hơn nhiều so với các phương pháp kiểm soát mùi khác. Tuy nhiên, trong một số loại nước thải, lượng hợp chất hữu cơ tự nhiên cao, sự hấp phụ của các hợp chất gây mùi cạnh tranh với sự hấp phụ của các hợp chất hữu cơ tự nhiên, làm giảm hiệu quả loại bỏ của chất hấp thụ.

Loại bỏ các hợp chất gây mùi bằng phương pháp sinh học

Các phương pháp sinh học cũng có thể loại bỏ các hợp chất gây mùi trong nước thải. Nhiều vi sinh vật có khả năng hấp thụ và phân hủy các hợp chất có mùi. Các phương pháp sinh học này bao gồm biofilters, bioscrubbers, suspended growth reactors, and biotrickling filters. Tất cả các phương pháp này mặc dù vận hành phức tạp nhưng hầu hết chúng đều hiệu quả và ít tốn kém.

Loại bỏ các hợp chất gây mùi bằng khả năng oxy hóa khử

Tăng khả năng oxy hóa và khử là một trong những cách hiệu quả để ngăn chặn sản xuất hydro sunfua. Tăng thế oxy hóa và khử có nghĩa là thêm các hợp chất nhận điện tử, chẳng hạn như oxy, nitrat và nitrit vào nước. Thêm nitrat và nitrit vào nước thải có thể làm giảm hiệu quả sản xuất hydro sunfua. Khi có nitrit và nitrat, vi khuẩn có xu hướng khử nitrit và nitrat và oxy hóa sunfua, dẫn đến sự suy giảm sản xuất hydro sunfua. Giảm hoạt động của vi khuẩn khử sunfat (SRB) là một chiến lược khác để giảm sản xuất hydro sulfua. Để giảm hoạt động của SRB, tăng độ pH và sử dụng các hợp chất diệt khuẩn, ion molybdate, vi khuẩn được khuyến khích.

Quản lý mùi trong hệ thống xử lý nước thải chúng sẽ phụ thuộc vào thành phần nước thải.

Loại bỏ các hợp chất gây mùi bằng cách sử dụng các hợp hợp chất hóa học

Sử dụng các hợp chất hóa học như ion sắt, hydrogen peroxide, kali pemanganat và clo là một trong những phương pháp để kiểm soát H₂S trong mạng lưới thu gom nước thải. Các ion sắt có thể phản ứng với ion lưu huỳnh để tạo ra sunfua đen (FeS), chất này có khả năng hòa tan thấp trong nước. Vì vậy, nhu cầu tạo ra H₂S sẽ bị giảm do vi khuẩn bị mất đi lượng lưu huỳnh hòa tan cần thiết. 

Xem thêm: Vận hành hệ thống XLNT nhỏ – tưởng dễ mà không dễ

Loại bỏ các hợp chất gây mùi bằng cách nâng pH

Ở pH 6 hơn 90% sunfua ở dạng phân tử H₂S. Khi pH tăng, phần sunfua tạo mùi giảm xuống sao cho ở pH 8 chỉ có 10% là H₂S phân tử, phần còn lại tồn tại ở dạng ion hòa tan và quan trọng là không tạo mùi. Ở môi trường có tính axit sẽ tăng cường điều kiện cho các vấn đề về mùi và điều kiện kiềm sẽ ngăn chặn chúng. Tuy nhiên, khi pH > 9 có thể gây ra các vấn đề đáng kể như kết tủa canxi cacbonat, tạo bùn và tạo khí amoniac. Hai hóa chất sử dụng phổ biến cho cơ chế này là natri hydroxit và magie hydroxit. 

Các quá trình oxy hóa nâng cao xử lý mùi khác

_ Ứng dụng ozone

_ Sử dụng đồng thời ozone và hydrogen peroxide kết hợp với tia UV

_ Phương pháp Fenton

_ Xúc tác quang bán dẫn

_ Điện phân

_ Oxy hóa không khí ướt

Hy vọng qua bài viết Quản lý mùi trong hệ thống xử lý nước thải, các bạn đã hiểu rõ hơn về cơ chế phát sinh cũng như cách kiểm soát, xử lý mùi trong hệ thống xử lý nước thải. Để biết thêm thông tin và được tư vấn cụ thể hãy liên hệ ngay cho chúng tôi theo Hotline 0888 167 247. Với nhiều năm kinh nghiệm xử lý nước thải và vận hành hệ thống xử lý nước thải, NTS cam kết sẽ giúp bạn sở hữu công trình đạt hiệu quả tối ưu và tiết kiệm nhất. 

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT NTS

Trụ sở: Số 15, đường số 3, Khu dân cư Gia Hòa, Phường Phước Long B, TP. Thủ Đức, TP. Hồ Chí Minh

Điện thoại: 0888 167 247

Email: nts@ntse.vn

Website: https://ntse.vn/

Facebook: https://www.facebook.com/www.ntse.vn/