Trạm xử lý nước thải là gì? Chức năng, vai trò và biện pháp thi công

Trong nhiều năm trở lại đây, trạm xử lý nước thải đã trở thành hạng mục bắt buộc tại các khu dân cư, nhà máy, bệnh viện, khu công nghiệp và cơ sở sản xuất. Không chỉ giúp ngăn chặn ô nhiễm nguồn nước, hệ thống này còn góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng và khẳng định uy tín, trách nhiệm của doanh nghiệp trước pháp luật. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ trạm xử lý nước thải là gì, đóng vai trò cụ thể ra sao và cần thi công như thế nào để vận hành hiệu quả, tiết kiệm chi phí lâu dài. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu chi tiết về khái niệm, chức năng, vai trò cũng như các biện pháp thi công trạm xử lý nước thải đạt chuẩn hiện nay.

Trạm xử lý nước thải là gì?

Trạm xử lý nước thải là hệ thống công trình được thiết kế và xây dựng nhằm thu gom, xử lý các loại nước thải phát sinh từ sinh hoạt, sản xuất, bệnh viện, nhà máy hay khu công nghiệp… trước khi xả ra môi trường. Tùy thuộc vào tính chất và lưu lượng nước thải, trạm xử lý có thể được áp dụng nhiều công nghệ khác nhau (sinh học, hóa lý, kết hợp) để loại bỏ các chất ô nhiễm như BOD, COD, Amoni, vi sinh vật gây bệnh, kim loại nặng… đảm bảo nước đầu ra đạt quy chuẩn quốc gia theo QCVN tương ứng.

Vai trò của trạm xử lý nước thải

Trạm xử lý nước thải đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong hoạt động bảo vệ môi trường và phát triển bền vững, thể hiện qua các khía cạnh sau:

• Bảo vệ nguồn nước tự nhiên: Nước thải chưa qua xử lý chứa nhiều chất hữu cơ, hóa chất độc hại, vi sinh vật gây bệnh… có thể làm ô nhiễm sông ngòi, ao hồ, ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường nước mặt và nước ngầm.
• Đảm bảo sức khỏe cộng đồng: Hạn chế tình trạng phát sinh mầm bệnh, mùi hôi thối, muỗi và vi khuẩn gây bệnh, đặc biệt tại các khu dân cư, bệnh viện, khu công nghiệp, nhà máy chế biến thực phẩm.
• Tuân thủ nghiêm ngặt quy định pháp luật: Nhà máy, doanh nghiệp, khu dân cư bắt buộc phải đầu tư hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn QCVN, tránh bị xử phạt hành chính, đóng cửa hoặc bị ảnh hưởng đến hồ sơ môi trường.
• Tối ưu hình ảnh và uy tín doanh nghiệp: Đầu tư trạm xử lý đạt chuẩn giúp khẳng định trách nhiệm xã hội, nâng cao uy tín với đối tác – khách hàng – cơ quan chức năng, đặc biệt trong các ngành xuất khẩu, FDI.
• Góp phần vào mục tiêu phát triển bền vững (ESG) và chiến lược “tăng trưởng xanh” mà Việt Nam đang hướng tới.

Chức năng của trạm xử lý nước thải

Tùy vào tính chất và yêu cầu đầu ra của nước thải, hệ thống xử lý sẽ được thiết kế để đảm nhận các chức năng chính sau:

• Thu gom và điều hòa lưu lượng nước thải từ các nguồn phát sinh (sinh hoạt, sản xuất, chăn nuôi, y tế, chế biến thực phẩm…) để ổn định lưu lượng và nồng độ ô nhiễm.
• Loại bỏ tạp chất rắn và cặn lơ lửng (SS, rác thô, bùn cát) ngay từ giai đoạn đầu nhằm tránh tắc nghẽn và bảo vệ các thiết bị phía sau.
• Phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm như BOD, COD thông qua các quá trình sinh học hiếu khí, thiếu khí hoặc kỵ khí.
• Xử lý các hợp chất dinh dưỡng như Amoni (NH4+), Nitrat (NO3-), Photphat (PO43-) nhằm ngăn hiện tượng phú dưỡng và tảo nở hoa.
• Khử trùng và loại bỏ vi sinh vật gây bệnh trước khi xả ra môi trường hoặc tái sử dụng.
• Tái sử dụng nước thải sau xử lý cho các mục đích như tưới cây, rửa sân xưởng, làm mát hệ thống hoặc tái cấp nước sản xuất (nếu xử lý đạt chuẩn cao).

Nhờ những chức năng này, trạm xử lý nước thải không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm ngay từ nguồn phát sinh mà còn mang lại lợi ích kinh tế và giá trị lâu dài cho doanh nghiệp/khu dân cư.

Biện pháp thi công trạm xử lý nước thải sinh hoạt

Thi công trạm xử lý nước thải sinh hoạt là quy trình phức tạp, yêu cầu tuân thủ chặt chẽ các quy định về kỹ thuật – pháp lý – an toàn thi công. Quy trình thi công tiêu chuẩn thường được chia thành 5 giai đoạn chính:

Giai đoạn 1 – Khảo sát, thu thập số liệu và thiết kế hệ thống

• Khảo sát thực địa: vị trí đặt trạm, cao độ nền, độ sâu mực nước ngầm, diện tích khả dụng, khoảng cách tới nguồn xả.
• Đo đạc lưu lượng và đặc tính nước thải: xác định BOD, COD, SS, NP, dầu mỡ, coliform…
• Xác định quy chuẩn xả thải bắt buộc: QCVN 14:2008/BTNMT (cột A/B), QCVN 40, tùy trường hợp.
• Lựa chọn công nghệ xử lý tối ưu (AAO, MBR, MBBR, SBR, hợp khối Composite, container di động…).
• Lên bản vẽ thiết kế kỹ thuật, vị trí từng bể, đường ống, sơ đồ điện, vận hành.

Giai đoạn 2 – Thi công xây dựng phần bể & hạ tầng

• Đào hố móng đạt đúng cao độ tiêu chuẩn, đảm bảo độ dốc đường ống dẫn nước thải về bể thu gom.
• Thi công chống thấm, xử lý nền móng nếu khu vực có mực nước ngầm cao.
• Xây dựng bể xử lý bằng bê tông cốt thép (BTCT) hoặc lắp đặt bể hợp khối Composite/thép tùy thiết kế.
• Lắp đặt hệ thống thu gom nước đầu vào riêng biệt với nước mưa.
• Thi công hệ thống thoát khí, thoát bùn dự phòng, lỗi thao tác kỹ thuật.

Giai đoạn 3 – Lắp đặt thiết bị công nghệ

• Lắp đặt máy bơm nước thải, máy thổi khí, ống sục khí, máy khuấy chìm, thiết bị tách dầu mỡ,
• Lắp đặt cảm biến đo pH, DO, lưu lượng, tủ điện điều khiển tự động PLC/HMI nếu sử dụng hệ thống tự động hóa.
• Bố trí tủ điều khiển tại khu vực khô ráo, dễ thao tác vận hành.
• Đấu nối hệ thống cấp điện 1 pha/3 pha theo tiêu chuẩn chống chập, chống ẩm.

Giai đoạn 4 – Chạy thử, cấy vi sinh và hiệu chỉnh

• Kiểm tra rò rỉ, chạy test thiết bị, test van – đường ống – tín hiệu điện.
• Cấp nước sạch test trước 48–72 giờ để kiểm tra lưu thông toàn hệ thống.
• Cấy vi sinh vào bể xử lý sinh học (bể Anoxic, Aerotank, MBBR, MBR…).
• Theo dõi mật độ bùn hoạt tính, điều chỉnh tỉ lệ tuần hoàn bùn – khí – dòng chảy.
• Lấy mẫu kiểm tra chỉ tiêu BOD, COD, Amoni, SS, Coliform trước khi nghiệm thu.

Giai đoạn 5 – Nghiệm thu, bàn giao và đào tạo vận hành

• Phân tích mẫu nước sau xử lý tại phòng thí nghiệm đạt chuẩn QCVN.
• Lập biên bản nghiệm thu cùng chủ đầu tư và cơ quan giám sát.
• Bàn giao tài liệu: sơ đồ công nghệ, hướng dẫn vận hành – bảo trì, nhật ký vận hành.
• Đào tạo kỹ thuật vận hành cho nhân sự của chủ đầu tư, thiết lập kế hoạch bảo trì định kỳ.

Các công nghệ áp dụng với trạm xử lý nước thải

Tùy thuộc vào quy mô, tính chất nước thải và yêu cầu đầu ra theo QCVN, trạm xử lý nước thải có thể áp dụng nhiều công nghệ xử lý khác nhau. Dưới đây là các công nghệ phổ biến nhất hiện nay, được sử dụng cho nước thải sinh hoạt, nước thải đô thị, chung cư, khách sạn, trường học và các khu dân cư:

Công nghệ AAO (Anaerobic – Anoxic – Oxic)
Đây là công nghệ xử lý sinh học theo quy trình 3 giai đoạn liên hoàn: kỵ khí → thiếu khí → hiếu khí.

• Ưu điểm: Hiệu quả cao trong xử lý đồng thời BOD, COD, Amoni (NH4+) và Photphat; tiết kiệm chi phí vận hành; ít tạo bùn dư.
• Phù hợp: Chung cư, khu dân cư, bệnh viện, trường học có nguồn nước thải sinh hoạt ổn định.

Công nghệ MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor)
Sử dụng giá thể nhựa nổi với mật độ cao, làm nơi vi sinh bám dính phát triển.

• Ưu điểm: Hiệu suất xử lý vượt trội, diện tích nhỏ gọn, dễ nâng cấp công suất.
• Phù hợp: Các dự án yêu cầu hệ thống gọn – dễ vận hành – có thể lắp đặt trong tầng hầm.

 Công nghệ SBR (Sequencing Batch Reactor)
Xử lý nước theo chu trình từng mẻ (Fill – React – Settle – Decant).

• Ưu điểm: Tiết kiệm diện tích, tích hợp lắng – xử lý trong cùng một bể.
• Phù hợp: Nước thải sinh hoạt lưu lượng biến động, khu đô thị, dự án dân dụng, khu nghỉ dưỡng.

Công nghệ MBR (Membrane Bioreactor)
Kết hợp sinh học hiếu khí với màng lọc siêu vi UF/MF.

• Ưu điểm: Nước đầu ra đạt chuẩn QCVN Cột A, có thể tái sử dụng; không cần bể lắng.
• Phù hợp: Khách sạn, resort cao cấp, khu đô thị cao tầng, nhà máy yêu cầu tái sử dụng nước.

Hệ thống xử lý nước thải hợp khối Composite / Modul Container
Thiết kế thành dạng khối hợp phần sẵn, vận chuyển đến và lắp đặt trực tiếp tại công trình.

• Ưu điểm: Lắp đặt nhanh trong 3–7 ngày, tiết kiệm diện tích, thẩm mỹ cao, dễ di dời.
• Phù hợp: Dự án cần thi công nhanh, hạn chế đào đắp, hoặc yêu cầu thẩm mỹ cao.

Quy định xây dựng trạm xử lý nước thải

Xây dựng trạm xử lý nước thải không chỉ yêu cầu tuân thủ đúng kỹ thuật, mà còn phải thực hiện đầy đủ các quy định pháp lý do Nhà nước ban hành. Dưới đây là các nhóm quy định quan trọng mà chủ đầu tư cần nắm rõ trước khi triển khai dự án:

Tuân thủ quy chuẩn xả thải theo QCVN

Trước khi thiết kế – vận hành trạm xử lý nước thải, cần xác định rõ quy chuẩn nước đầu ra bắt buộc phải tuân thủ:

• QCVN 14:2008/BTNMT – Quy chuẩn nước thải sinh hoạt (cột A/B).
• QCVN 40:2011/BTNMT – Quy chuẩn nước thải công nghiệp (cột A/B).
• QCVN 62, QCVN 28, QCVN 01… – Dành cho các ngành đặc thù (chăn nuôi, y tế, chế biến thực phẩm…).

Đây là cơ sở để lựa chọn công nghệ xử lý và xây dựng công suất phù hợp.

Yêu cầu về hồ sơ môi trường pháp lý bắt buộc
Chủ đầu tư cần chuẩn bị đầy đủ các hồ sơ pháp lý trước, trong và sau khi xây dựng hệ thống xử lý nước thải, bao gồm:

• Báo cáo Đánh giá tác động môi trường (ĐTM) hoặc Kế hoạch bảo vệ môi trường tùy theo quy mô dự án.
• Giấy phép xả thải vào nguồn nước hoặc công trình thủy lợi (theo Luật Tài nguyên nước).
• Báo cáo hoàn thành công trình bảo vệ môi trường sau khi thi công trạm xử lý.
• Báo cáo quan trắc định kỳ 3–6 tháng/lần gửi cơ quan chức năng.

Nguyên tắc về vị trí và bố trí mặt bằng trạm xử lý

• Trạm xử lý phải nằm cách xa khu dân cư, khu sinh hoạt chung tối thiểu 20–50m (tùy quy mô).
• Hạn chế đặt hệ thống gần nguồn nước sạch, giếng khoan, khu vực ăn uống.
• Ưu tiên âm nền hoặc giấu ký dưới hầm, tầng kỹ thuật đối với khu đô thị – khách sạn.
• Bố trí khu thao tác kỹ thuật riêng, đảm bảo an toàn vận hành, thuận tiện bảo trì.

Trạm xử lý nước thải Tiêu chuẩn an toàn và phòng chống sự cố

• Hệ thống phải có bể sự cố / đường bypass, đề phòng khi lưu lượng tăng đột biến hoặc khi bảo trì.
• Trang bị biển cảnh báo, mặt nạ phòng độc, thiết bị đo khí độc H2S / NH3.
• Thiết kế tủ điện chống ẩm, chống cháy nổ, có APTOMAT chống rò điện và tiếp địa an toàn.
• Có quy trình vận hành – bảo dưỡng chuẩn SOP và hồ sơ nhật ký vận hành.

Cách tính công suất trạm xử lý nước thải

Công suất trạm xử lý nước thải là yếu tố nền tảng khi thiết kế hệ thống, quyết định quy mô bể, lựa chọn công nghệ xử lý, chi phí đầu tư và khả năng nâng cấp sau này. Việc tính toán phải dựa trên tổng lưu lượng nước thải phát sinh thực tế mỗi ngày, đồng thời có hệ số dự phòng cho tương lai.

Công thức tính công suất trạm xử lý nước thải sinh hoạt

Công suất trạm xử lý nước thải được tính theo công thức:

Q = N × q × K

Trong đó:

• Q: Công suất trạm xử lý (m³/ngày đêm)
• N: Số người sử dụng hoặc số lượng đối tượng phát sinh nước thải (dân cư, công nhân, khách lưu trú…)
• q: Lượng nước thải trung bình đầu người/ngày (50 – 150 lít/người/ngày, tùy loại hình)
• K: Hệ số an toàn (thường từ 1,2 đến 1,5 để dự phòng phát sinh tăng trong 3–5 năm tới)

Ví dụ thực tế:
Chung cư 500 dân, q = 120 lít/người/ngày, K = 1,3 →
Q = 500 × 0,12 × 1,3 = 78 m³/ngày

Cách tính công suất cho nước thải nhà máy, khách sạn, nhà hàng

• Nhà máy sản xuất: dựa theo lưu lượng nước cấp trung bình theo ca × số ca hoạt động/ngày, kèm hệ số 1,2–1,4.
• Khách sạn, resort: tính theo số phòng × 2 người/phòng × 200–250 lít/người/ngày
• Nhà hàng, quán ăn: dựa theo số suất ăn phục vụ/ngày × 25–30 lít/suất
• Bệnh viện, phòng khám: tính theo số giường bệnh × 400–600 lít/người/ngày

Lưu ý khi xác định công suất trạm xử lý nước thải

• Nên lấy công suất lớn hơn thực tế 20–30% để dự phòng
• Căn cứ đúng QCVN áp dụng để xác định chất lượng đầu ra yêu cầu
• Nếu diện tích thi công hạn chế → ưu tiên công nghệ MBR hoặc hợp khối Composite
• Công suất nhỏ dưới 10 m³/ngày có thể chọn dạng modul mini hợp khối tiết kiệm chi phí và thi công nhanh

Trong bối cảnh các quy định về môi trường ngày càng siết chặt, việc chủ động triển khai trạm xử lý nước thải đúng kỹ thuật – đúng pháp lý – phù hợp thực tế từng dự án là giải pháp bắt buộc và cũng là bước đi chiến lược để phát triển bền vững. Nếu bạn đang cần tư vấn thiết kế, thi công trọn gói hoặc muốn tối ưu hệ thống xử lý đang vận hành, hãy liên hệ với đơn vị chuyên nghiệp để được hỗ trợ nhanh chóng và hiệu quả nhất.