Quá trình tự làm sạch nguồn nước và những yếu tố ảnh hưởng

Quá trình tự làm sạch nguồn nước có thể diễn ra trong tự nhiên mà không cần tới sự can thiệp của con người. Vậy, quá trình này diễn ra như thế nào? Những yếu tố ảnh hưởng đến việc làm sạch nước tự nhiên ra sao? Hãy cùng tìm hiểu ngay trong bài viết dưới đây của chúng tôi như sau:

Khái niệm khả năng tự làm sạch của nguồn nước

Khả năng tự làm sạch của nước được định nghĩa là hiện tượng nguồn nước tự làm giảm nồng độ các chất ô nhiễm trong đó theo một mức nhất định. Tuy nhiên, khả năng này có giới hạn và chỉ áp dụng đối với một số tạp chất cụ thể.

Khi xả nước thải vào nguồn tiếp nhận, nồng độ chất ô nhiễm trong đó đạt tiêu chuẩn thì khả năng tự làm sạch nguồn nước sẽ nhanh chóng, hiệu quả hơn. Ngược lại, nếu nguồn nước thải có mức độ ô nhiễm cao, nhiều chất độc hại và khó phân huỷ thì khả năng làm sạch tự nhiên của nước bị hạn chế đáng kể.

Theo các chuyên gia, nguồn nước trong tự nhiên hoàn toàn có khả năng tự làm sạch. Mức độ cụ thể ra sao phụ thuộc vào điều kiện pha loãng giữa nước thải với nguồn nước tiếp nhận.

Để thúc đẩy quá trình tự làm sạch nguồn nước, cần phải thiết lập giới hạn hay quy chuẩn về nước thải sinh hoạt, công nghiệp. Trong đó, quy định cụ thể về hàm lượng các chất ô nhiễm được phép tồn tại trong nước khi xả ra ngoài môi trường.

Những quá trình tự làm sạch nguồn nước

Quá trình xáo trộn nước

Ở điều kiện bình thường, trong nguồn nước luôn có một chu trình cân bằng và khép kín giữa vi sinh vật với đời sống động vật, thực vật.

Tỷ lệ nước thải so với nước nguồn càng lớn thì khoảng cách từ cửa xả tới điểm tính toán càng cao.

Quá trình xáo trộn, tự làm sạch của nguồn nước thải được diễn giải thông qua các hệ số sau:

n = Q + qq + C – CngCgh – Cng

Giải thích thông số:

Q: Tổng lưu lượng của tất cả các nguồn nước đang tham gia vào quá trình xáo trộn (m3/s)
q: Lưu lượng tính riêng của nước thải khi đi vào nguồn tiếp nhận (m3/s)
C: Hàm lượng của chất ô nhiễm đang tồn tại trong nước thải (mg/l)
Cng: Hàm lượng của chất ô nhiễm sẵn có trong nguồn nước (mg/l)
Cgh: Hàm lượng lượng giới hạn của lưu lượng nước thải và lưu lượng nguồn tiếp nhận sau khi trải qua quá trình xáo trộn kỹ (mg/l).

Lưu ý: Không phải tất cả các dòng nước đều tham gia vào quá trình xáo trộn này. Thực tế chỉ có một phần nhỏ lưu lượng tham gia.

Quá trình khoáng hoá

Khoáng hoá thực chất là quá trình mà nguồn nước tự phân huỷ các chất hữu cơ thành những chất đơn giản hơn như: CO2, Ca2, Mg2, NH4, H20, NO3-, K+…

Quá trình này diễn ra tương đối phức tạp với nhiều giai đoạn khác nhau. Các hợp chất hữu cơ ban đầu có cấu trúc phức tạp, trải qua quá trình khoáng hoá sẽ được phân chia thành chất đơn giản và được gọi là chất trung gian.

Ví dụ:

Phân tử protein => Chuỗi peptit => axit amin

Hydrocacbon => hợp chất đường => Khoáng chất.

Tốc độ khoáng hóa phụ thuộc nhiều vào bản chất của hợp chất hữu cơ, môi trường tự nhiên và hoạt động của vi sinh vật. Theo đó, đường, tinh bột dễ bị khoáng hóa. Tiếp theo phải kể đến như Protein, xenluloza.. Nhựa, sáp và lignin là những chất khó phân huỷ hơn rất nhiều.

Quá trình lắng đọng

Đây là quá trình tự làm sạch nguồn nước bằng việc các hạt rắn trong nước thải lắng xuống đáy tạo thành bùn. Lâu dần sẽ hình thành nên trầm tích. Nguyên lý của hiện tượng này chính là do hạt rắn chịu tác động của trong lực, lực hút của trái đất hoặc các chuyển động li tâm

Quá trình lắng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Trong đó phải kể đến như: Lưu lượng nước thải, tỷ trọng của hạt rắn, độ sâu của địa điểm chứa nước, thời gian lắng, nhiệt độ, tốc độ dòng chảy…

Những yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tự làm sạch nguồn nước

Nồng độ chất bẩn ban đầu

Nồng độ chất bẩn ban đầu càng cao thì quá trình tự làm sạch nguồn nước càng bị hạn chế. Đặc biệt, nếu trong nước có chứa nhiều vi sinh vật thì chúng có khả năng gia tăng mức độ ô nhiễm cho nguồn nước

Chính vì lý do đó, nguồn nước thải trước khi đổ ra môi trường cần phải trải qua một quá trình xử lý, khử trùng nhằm mục đích đáp ứng các quy chuẩn kỹ thuật. Điều này là cực kỳ cần thiết và giúp đảm bảo an toàn cho môi trường.

Nhiệt độ nước

Nhiệt độ ảnh hưởng đến hàm lượng oxy trong nước. Theo đó, lượng oxy càng cao thì quá trình tự làm sạch nguồn nước càng thuận lợi. Tuy nhiên, trên thực tế vào mùa hè nhiệt độ của nước tăng lên khiến lượng oxy giảm. Tuy nhiên, quá trình phân huỷ chất hữu cơ vẫn diễn ra mạnh mẽ.

Ngược lại vào mùa đông, nhiệt độ nước giảm, hàm lượng oxy cao nhưng quá trình làm sạch lại diễn ra chậm hơn. Nguyên nhân là do vi sinh vật hiếu khí lúc nào hoạt động yếu ớt khiến cho việc phân hủy chất ô nhiễm trở nên kém hiệu quả.

Quá trình lắng cặn

Quá trình lắng cặn diễn ra là do chất lơ lửng chưa được xử lý triệt để còn tồn tại trong nước thải. Các chất này dễ bị phân huỷ kị khí khi thiếu oxy hoà tan tạo thành CO2, H2S. Những chất này khi nổi trên mặt nước sẽ kéo theo hạt cặn phân huỷ. Khi bọt khí vỡ tung sẽ bay vào không khí gây ô nhiễm môi trường nước và môi trường xung quanh.

Quá trình lắng diễn ra càng nhanh, khả năng làm sạch nguồn nước càng hiệu quả.

Trên đây là chia sẻ về quá trình tự làm sạch nguồn nước. Hy vọng đã giúp các bạn hiểu rõ hơn về quá trình này và những yếu tố ảnh hưởng.