Công nghệ xử lý nước thải mới nào đang được phát triển, áp dụng để xử lý nước?
Khi dân số thế giới bùng nổ, việc xử lý nước thải trở nên quan trọng hơn theo cấp số nhân. Chúng ta không chỉ phải tìm ra các phương pháp xử lý nước để lại ít khí thải carbon hơn, chúng ta còn phải tìm ra những cách mới và sáng tạo để xử lý sản phẩm phụ của quá trình khử nước bùn thải.
Bốn công nghệ xử lý nước thải mới hữu ích sau đây thường xuyên được áp dụng
Nội dung
Công nghệ xử lý nước thải thuỷ phân nhiệt
Công nghệ nhiệt phân phục vụ ba mục đích: xử lý nước thải, giảm lượng phụ phẩm chất thải và sản xuất khí sinh học. Các nhà máy xử lý nước thải truyền thống phải có kế hoạch xử lý lượng lớn bùn thải được tạo ra trong quá trình xử lý nước thải công nghiệp. Mặt khác, các nhà máy nhiệt phân không định nghĩa bùn là chất thải, mà là một nguồn năng lượng có giá trị.
Sau khi nước thải được xử lý và bùn được thu gom, sau đó bắt đầu sản xuất khí sinh học. Bùn được làm nóng và nén trong các thùng lớn. Nhiệt độ yêu cầu từ 160 đến 165 độC và áp suất yêu cầu ở bất kỳ nơi nào từ áp suất cao 7 – 11 hoặc 12 bar.
Có hai công nghệ thủy phân nhiệt: batch – hoặc biothelys – và Exelyis.
Công nghệ xử lý nước thải thủy phân nhiệt Biothelys
Công nghệ Biothelys đòi hỏi diện tích đất lớn cho mỗi nhà máy và phải được cung cấp một lượng lớn nước thải mỗi ngày để sản xuất đủ khí sinh học để duy trì khả năng tồn tại. Tuy nhiên, đối với các thành phố lớn, nói chung không phải là vấn đề cần thiết và sản xuất khí sinh học có thể là một nguồn thu đáng kể.
Công nghệ xử lý nước thải thủy phân nhiệt Exelys
Công nghệ Exelys có thể năng suất trên ít không gian hơn và yêu cầu lượng nước thải nhỏ hơn để duy trì khả năng tồn tại. Ngoài công nghệ Exelys đòi hỏi ít diện tích hơn đáng kể, nó tạo ra khí sinh học nhiều hơn 130% so với các hệ thống thủy phân nhiệt năng suất cao nhất tiếp theo sử dụng cùng một lượng bùn. Lượng chất thải cuối cũng giảm.
Việc phát triển một Nhà máy Exelys rất tốn kém, chi phí vận hành thấp hơn nhiều so với các hệ thống thủy phân nhiệt khác.
Công nghệ xử lý nước thải tế bào nhiên liệu vi sinh vật
Một công nghệ khác thực hiện đồng thời ba chức năng, công nghệ pin nhiên liệu vi sinh (MFC) sử dụng vi khuẩn để làm sạch nước thải. Điều ấn tượng hơn nữa là sản phẩm phụ của quá trình tiêu thụ bùn nước thải của vi khuẩn là các electron mang điện có thể chuyển đổi thành điện năng.
Các nhà khoa học đã thành công trong việc tạo ra một lượng điện đáng kể trong điều kiện phòng thí nghiệm bằng cách lấy các electron được tạo ra trong quá trình oxy hóa của vi khuẩn và chuyển chúng sang một điện cực.
Nếu công nghệ MFC có thể được sản xuất trên quy mô lớn, thì sẽ cần ít nhiên liệu hóa thạch hơn để tạo ra điện.
Xử lý nước thải bằng xúc tác quang năng lượng mặt trời
Một trong những trở ngại lớn nhất đối với việc xử lý nước thải là quyết định phải làm gì với lượng bùn thải ra. Xử lý nước thải quang xúc tác năng lượng mặt trời có thể giảm lượng bùn hơn 80% so với các hệ thống xử lý nước thải truyền thống.
Bùn, còn được gọi là “hàm lượng hữu cơ ”, được giảm đáng kể bởi một hệ thống xúc tác quang do quá trình phân hủy – oxy hóa – vi sinh vật được gọi là “chiếu xạ mặt trời ”. Chiếu xạ mặt trời là một hiệu ứng tổng hợp, khi kết hợp với hydrogen peroxide, làm giảm lượng carbon trong bùn – carbon là nguyên tố chính trong hàm lượng hữu cơ.
Công nghệ tự nhiên để xử lý nước thải
Hai nguồn nước thải lớn nhất là mái nhà và đường phố. Nước chảy vào cống thoát nước mưa thường được phép tràn trở lại tự nhiên sau khi tích tụ một lượng lớn chất độc, chất thải hữu cơ và mầm bệnh. Tuy nhiên, thay vì để nước thải tràn trở lại suối, sông, hồ và đại dương, các thành phố và cơ quan nhà nước trên thế giới đã bắt đầu sử dụng các công nghệ tự nhiên để xử lý nước của họ.
Công nghệ tự nhiên bao gồm những thứ như ao trầm tích, đất ngập nước được đào với hệ thống lọc và bộ lọc đất quy mô lớn. Bằng cách làm chậm quá trình thoát nước mưa và cho phép các chất rắn và vi khuẩn lắng xuống và bị giữ lại trong bộ lọc tự nhiên, nước được giải phóng trở lại tự nhiên sẽ sạch hơn đáng kể.
