Trong bài viết này chúng tôi đề cập đến các phương pháp xử lý nước thải phân loại theo bản chất của quá trình xử lý  được sử dụng. Một hệ thống xử lý nước thải có thể bao gồm một hoặc nhiều quá trình vật lý, hóa học và sinh học.

Phương pháp vật lý

Phương pháp vật lý bao gồm các quy trình mà không có sự thay đổi về mặt hóa học hay sinh học được thực hiện hoàn toàn, hiện tượng vật lý được sử dụng để cải thiện hoặc xử lý nước thải.

Các hình thức xử lý nước thải vật lý thường là: Lắng, sàng lọc, thông khí, lọc, tuyển nổi, khử khí

Sàng lọc thô để loại bỏ các vật cuốn theo lớn. Trong quá trình bồi lắng, hiện tượng vật lý liên quan đến việc loại bỏ chất rắn bằng trọng lực. Công đoạn này đơn giản là giữ nước thải trong một khoảng thời gian nhằm đủ để các chất rắn nặng hơn sẽ chìm xuống dưới. Lắng là quá trình phổ biến và thường xuyên sử dụng cho giai đoạn xử lý đầu tiên của xử lý nước thải.

Một quá trình vật lý khác là công đoạn lọc, nước thải được đưa qua công đoạn lọc các chất rắn riêng biệt, ví dụ như việc sử dụng các bộ lọc cát để loại thêm các chất rắn từ nước thải. Một số hiện tượng sẽ xảy ra trong quá trình lắng và có thể  là điều kiện thuận lợi để tiếp tục cải thiện chất lượng nước. Chẳng hạn như cho phép mỡ hoặc dầu nổi lên bề mặt và lướt hoặc loại bỏ chúng khỏi nước thải thường được tiến hành như là một phần cua quá trình xử lý tổng thể

Phương pháp hóa học

Phương pháp hóa học trong xử lý nước thải là sử dụng một số phản ứng hóa học để cải thiện chất lượng nước. Quá trình hóa học thường được sử dụng trong xử lý nước thải là khử trùng nước thải bằng clo. Clo là một chất oxy hóa mạnh được sử dụng để tiêu diệt vi khuẩn vi sinh vật gây bệnh và làm chậm tốc độ phân hủy của nước thải. Một tác nhân oxy hóa mạnh mẽ khác cũng được sử dụng như chất khử trùng oxy hóa là ozone.

Một quá trình hóa học cũng thường được sử dụng trong xử lý nước thải công nghiệp là trung hòa.. Trung hòa là việc bổ sung axit hoặc bazo để điều chỉnh độ PH trở về cân bằng.

Keo tụ tạo bông là việc bổ sung một chất hóa học thông qua một phản ứng hóa học tạo thành sản phẩm cuối cùng không hòa tan giúp cho loại bỏ các chất này trong nước thải dễ dàng. Các loại hóa chất keo tụ được sử dụng phổ biến hiện nay trong xử lý nước thải là phèn nhôm, hóa chất PAC, hóa chất keo tụ dạng polyme PAM

Một số quy trình có thể bao gồm cả phương pháp vật lý và phương pháp hóa học như sử dụng than hoạt tính để hấp thụ hoặc loại bỏ các chất hữu cơ

Phương pháp sinh học

Phương pháp xử lý sinh học sử dụng vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn trong sự phân hủy sinh hóa của nước thải. Nhiều vi sinh vật hoặc bùn cặn được hình thành và một phần chất thải được chuyển thành cacbon dioxide, nước và các sản phẩm cuối cùng khác. Nhìn chung phương pháp xử lý sinh học có thể được chia thành phương pháp hiếu khí và kỵ khí dựa trên khả năng hòa tan oxy.

Mục đích của xử lý nước thải nói chung là để loại bỏ các chất gây hại cho sức khỏe của con người và môi trường xung quanh trước khi thải ra môi trường. Các chất rắn được loại bỏ chủ yếu là hữu cơ nhưng cũng có thể bao gồm các chất rắn vô cơ. Ngoài ra việc kiểm soát mùi hôi, làm chậm hoạt động sinh học hoặc tiêu diệt sinh vật gây bệnh cũng có thể cần thiết phải tiến hành.

xu ly nuoc thai