Nước thải trường học chủ yếu phát sinh từ hoạt động sinh hoạt của học sinh, giáo viên và các khu chức năng như nhà vệ sinh, căn tin, bếp ăn, ký túc xá. Tuy có thành phần tương đối giống nước thải sinh hoạt, đặc điểm đáng chú ý của nguồn thải này là lưu lượng thường biến động theo giờ học, ngày học và các kỳ nghỉ trong năm.
Đối với trường có quy mô lớn, nhiều khu chức năng hoặc hoạt động nội trú, việc chỉ xác định công suất dựa trên số lượng học sinh có thể chưa phản ánh đầy đủ điều kiện vận hành thực tế. Hệ thống cần được tính toán đồng thời về lưu lượng, tải lượng ô nhiễm, khả năng điều hòa, công nghệ xử lý và yêu cầu chất lượng nước đầu ra. Vì vậy, thiết kế hệ thống xử lý nước thải trường học cần bắt đầu từ việc khảo sát đúng nguồn phát sinh và đặc điểm hoạt động của từng cơ sở giáo dục.
Tùy loại hình và quy mô trường học, nước thải có thể phát sinh từ nhiều khu vực khác nhau:
|
Nguồn phát sinh |
Đặc điểm nước thải |
|
Nhà vệ sinh |
Chất hữu cơ, TSS, Amoni, Nitơ, Photpho và vi sinh vật |
|
Khu rửa tay, vệ sinh chung |
Chất hữu cơ, chất tẩy rửa và cặn lơ lửng |
|
Căn tin, bếp ăn |
Dầu mỡ, cặn thực phẩm, COD và BOD |
|
Ký túc xá |
Nước thải sinh hoạt phát sinh trong nhiều thời điểm trong ngày |
|
Phòng thí nghiệm |
Có thể chứa hóa chất hoặc thành phần đặc thù cần được đánh giá riêng |
Các dòng thải này không phải lúc nào cũng có thể thu gom trực tiếp về cùng một hệ thống.
Nước thải từ căn tin và bếp ăn cần được tách dầu mỡ trước khi đưa vào công trình xử lý sinh học. Dầu mỡ nếu không được kiểm soát có thể tích tụ trong đường ống, bể xử lý và gây ảnh hưởng đến hoạt động của hệ vi sinh.
Đối với phòng thí nghiệm, cần xác định tính chất nước thải thực tế. Những dòng thải có chứa hóa chất hoặc thành phần có khả năng ảnh hưởng đến quá trình sinh học cần được thu gom, tiền xử lý hoặc có phương án quản lý riêng phù hợp. Do đó, khảo sát đầy đủ nguồn phát sinh là bước quan trọng trước khi xác định công suất và lựa chọn công nghệ xử lý.
Xét về thành phần, nước thải trường học chủ yếu mang đặc tính của nước thải sinh hoạt với các chỉ tiêu thường cần quan tâm như BOD, COD, TSS, Amoni, Tổng Nitơ, Tổng Photpho và vi sinh vật.Tuy nhiên, vấn đề đáng chú ý hơn nằm ở sự biến động lưu lượng và tải lượng theo thời gian.
Đối với trường chỉ hoạt động ban ngày, nước thải thường tập trung vào đầu giờ, giờ ra chơi, giờ ăn trưa và cuối buổi. Lưu lượng giảm đáng kể vào buổi tối, cuối tuần và các kỳ nghỉ. Ngược lại, trường đại học hoặc khu giáo dục có ký túc xá có thể phát sinh nước thải trong phần lớn thời gian trong ngày, với đặc điểm vận hành gần hơn với khu dân cư tập trung.
Sự chênh lệch này ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thống xử lý. Nếu lưu lượng tăng nhanh trong một khoảng thời gian nhưng khả năng điều hòa không đáp ứng, các công trình phía sau có nguy cơ chịu tải cao đột ngột. Trong khi đó, vào kỳ nghỉ dài, lượng nước thải và nguồn dinh dưỡng giảm mạnh có thể làm hệ vi sinh suy giảm hoạt tính nếu không có phương án vận hành phù hợp.
.jpg)
Xử lý nước thải trường học
Một trong những yếu tố quan trọng khi thiết kế hệ thống là xác định đúng lượng nước thải thực tế.
Ngoài tổng số học sinh và giáo viên, cần xem xét thêm:
Với những trường có lưu lượng biến động lớn, việc chỉ tính toán theo lưu lượng trung bình ngày có thể chưa đủ. Khả năng tiếp nhận nước thải tại các thời điểm cao điểm và dung tích điều hòa cũng cần được xem xét để hạn chế tình trạng hệ thống đủ công suất theo ngày nhưng vẫn quá tải cục bộ.
Tùy vào đặc điểm nước thải, công suất và yêu cầu đầu ra, quy trình công nghệ có thể được điều chỉnh cho từng dự án. Một hệ thống xử lý nước thải trường học thường bao gồm các công đoạn:
Ở giai đoạn đầu, nước thải được thu gom và loại bỏ rác, cặn có kích thước lớn nhằm hạn chế tình trạng tắc nghẽn bơm, đường ống và ảnh hưởng đến thiết bị phía sau. Riêng nước thải từ căn tin hoặc bếp ăn cần được tách dầu mỡ trước khi nhập vào hệ thống chung nhằm hạn chế dầu mỡ tích tụ và ảnh hưởng đến quá trình xử lý sinh học.
Sau tiền xử lý, nước thải được đưa về bể điều hòa. Đây là một trong những hạng mục quan trọng đối với trường học do lưu lượng nước thải có thể thay đổi đáng kể theo từng thời điểm trong ngày. Bể điều hòa giúp cân bằng lưu lượng và nồng độ ô nhiễm, hạn chế tình trạng tải lượng tăng đột ngột trước khi nước thải được đưa sang các công đoạn phía sau.
Công đoạn xử lý sinh học đảm nhiệm vai trò chính trong việc loại bỏ chất hữu cơ và các hợp chất chứa nitơ. Tùy điều kiện dự án, có thể áp dụng các công nghệ như Aerotank, MBBR, AAO hoặc kết hợp nhiều quá trình xử lý. Công nghệ phù hợp cần được lựa chọn dựa trên lưu lượng, đặc điểm nước thải, diện tích và yêu cầu chất lượng nước đầu ra thay vì áp dụng một quy trình cố định cho mọi trường học.
Sau quá trình sinh học, nước thải được tách khỏi bùn và tiếp tục qua công đoạn khử trùng trước khi xả thải. Bùn phát sinh trong quá trình xử lý cũng cần được thu gom và quản lý phù hợp để duy trì hoạt động ổn định của hệ thống.
Không có một cấu hình hệ thống phù hợp cho mọi trường học. Hai dự án có cùng số lượng học sinh vẫn có thể yêu cầu giải pháp khác nhau do khác biệt về thời gian hoạt động, khu nội trú, căn tin, mặt bằng xây dựng hoặc yêu cầu nước đầu ra.
Trong thực tế, chủ đầu tư có thể cân nhắc giữa thiết bị xử lý nước thải hợp khối bằng composite và hệ thống xử lý xây dựng tại công trình.
Thiết bị xử lý nước thải hợp khối bằng composite phù hợp với những dự án cần tối ưu diện tích, rút ngắn thời gian triển khai hoặc hạn chế khối lượng xây dựng tại công trình.
Các công đoạn xử lý được tích hợp trong thiết bị chế tạo sẵn, sau đó vận chuyển đến dự án để lắp đặt và đấu nối. Tùy theo công suất và yêu cầu xử lý, hệ thống có thể được bố trí theo một hoặc nhiều module.
Ưu điểm của phương án này là giảm thời gian thi công tại hiện trường, dễ bố trí tại những khu vực có mặt bằng hạn chế và thuận lợi đối với các dự án cải tạo hoặc cần đưa hệ thống vào hoạt động trong thời gian ngắn.
Tuy nhiên, công suất thiết bị, số lượng module và công nghệ bên trong vẫn phải được tính toán dựa trên lưu lượng và tải lượng ô nhiễm thực tế.
.jpg)
Bồn Composite xử lý nước thải do Đại Nam thiết kế và lắp đặt
Hệ thống xử lý nước thải xây dựng bằng bê tông cốt thép thường được cân nhắc khi dự án đã bố trí khu vực kỹ thuật, có yêu cầu thiết kế riêng hoặc cần tích hợp nhiều công đoạn xử lý theo điều kiện thực tế của công trình.
Phương án này cho phép tùy chỉnh kích thước các bể, bố trí công nghệ và kết nối với hệ thống hạ tầng của dự án. Đây cũng là một lựa chọn phù hợp khi chủ đầu tư cần dự phòng khả năng nâng công suất hoặc mở rộng hệ thống trong tương lai.
Đổi lại, phương án xây dựng thường cần nhiều thời gian thi công tại hiện trường và yêu cầu phối hợp chặt chẽ với kết cấu, kiến trúc, MEP cũng như tiến độ chung của dự án.
Vì vậy, việc lựa chọn giữa hệ thống hợp khối và hệ thống xây dựng không nên chỉ dựa trên công suất hoặc chi phí đầu tư ban đầu. Cần đánh giá đồng thời mặt bằng, tiến độ, tải lượng ô nhiễm, yêu cầu vận hành, khả năng mở rộng và tổng chi phí trong quá trình sử dụng.
Thực tế tại Trường Đại học FPT TP.HCM, Đại Nam đã thiết kế và thi công hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất 150 m³/ngày đêm cho khuôn viên có diện tích gần 30.000 m², phục vụ quy mô có thể lên đến 10.000 sinh viên.
Với các công trình giáo dục có mật độ sử dụng lớn, việc xác định đúng lưu lượng theo đặc điểm hoạt động và bố trí khả năng điều hòa phù hợp có vai trò quan trọng đối với sự ổn định của hệ thống trong quá trình vận hành.
Dự án cũng cho thấy giải pháp xử lý nước thải cho trường học cần được thiết kế theo điều kiện thực tế của từng công trình thay vì áp dụng một công suất hoặc cấu hình công nghệ cố định dựa trên số lượng học sinh.
Tham khảo dự án: Hệ thống xử lý nước thải Trường Đại học FPT TP.HCM
Để hệ thống hoạt động ổn định sau khi đưa vào sử dụng, một số yếu tố cần được xem xét ngay từ giai đoạn khảo sát và thiết kế:
Đặc biệt đối với hệ thống bố trí ngầm dưới tầng hầm hoặc gần khu vực học tập, các yếu tố như thông gió, thu gom mùi, chống rung, tiếng ồn và khả năng tiếp cận thiết bị để bảo trì cần được tính toán ngay từ giai đoạn thiết kế.
Một hệ thống xử lý nước thải trường học vận hành ổn định không chỉ phụ thuộc vào công nghệ xử lý mà còn bắt đầu từ việc xác định đúng nguồn phát sinh, lưu lượng, tải lượng ô nhiễm và đặc điểm hoạt động của công trình.
Đối với trường có căn tin, ký túc xá, phòng thí nghiệm hoặc lưu lượng biến động lớn theo giờ và theo mùa, những yếu tố này càng cần được khảo sát kỹ trước khi lựa chọn công suất và cấu hình hệ thống.
Tùy điều kiện mặt bằng và yêu cầu của dự án, hệ thống có thể được thiết kế theo dạng xây dựng hoặc sử dụng thiết bị xử lý nước thải hợp khối. Phương án phù hợp cần đồng thời đáp ứng yêu cầu về chất lượng nước đầu ra, khả năng vận hành, tiến độ thi công và chi phí trong dài hạn.
Với kinh nghiệm triển khai các công trình xử lý nước thải thực tế, Đại Nam thực hiện khảo sát, tư vấn, thiết kế, thi công, cải tạo và vận hành hệ thống xử lý nước thải cho trường học và các cơ sở giáo dục với nhiều quy mô khác nhau. Giải pháp được xây dựng dựa trên điều kiện thực tế của từng dự án, hướng đến khả năng vận hành ổn định và đáp ứng yêu cầu chất lượng nước sau xử lý.
