Trang chủ

Biện pháp xử lý nước thải bằng vi sinh vật

Việc tăng dân số toàn cầu đã tạo nên một lượng nước thải cùng rác thải khổng lồ, chính vì vậy nếu không có biện pháp xử lý kịp thời sẽ làm ô nhiễm môi trường nặng nề và gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người. Hiện nay, với nền phát triển khoa học toàn cầu đã nghiên cứu ra nhiều phương pháp xử lý nước thải hiệu quả, một trong số đó là phương pháp xử lý nước thải bằng vi sinh vật.

Nếu như các biện pháp xử lý nước thải bằng các chất hóa học sẽ đơn giản và ít tốn kém chi phí hơn, và sử dụng những chất hóa học có thể gây hại thì việc xử lý nước thải bằng vi sinh vật tuy phức tạp tốn chi phí hơn nhưng lại vô cùng thân thiện với môi trường.

Vai trò của vi sinh vật trong xử lý nước thải?


xử lý nước thải bằng vi sinh vật
Xử lý nước thải bằng vi sinh vật
 

> > Xem thêm: Cách xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

Vi sinh vật là một dạng tập hợp vô số loại vi sinh khác nhau và chúng không thể được nhìn thấy bằng mắt thường của con người. Chức năng của vi sinh vật trong quá trình xử lý nước thải ô nhiễm là phân hủy các chất hữu cơ. Các vi sinh vật này sẽ “ăn” các loại chất hữu cơ này để hình thành nên các phản ứng sinh học tổng hợp. Để các vinh sinh vật này phát huy hiệu quả tối đa nhất thì giai đoạn nuôi cấy phải được chăm chút cẩn thận. Giai đoạn nuôi cấy vi sinh sẽ có vai trò quyết định chính trong việc thực hiện xử lý các chất độc có  trong nước thải như COD, BOD, Tổng Nitơ, Tổng P, .Các loại vi sinh vật thường xuất hiện để xử lý các chất độc hại này như: Vi sinh vật hiếu khí xử lý COD và BOD, sinh vật yếm khí và thiếu khí có nhiệm vụ làm sạch tổng N và tổng P.

Tại sao nên xử lý nước thải bằng vi sinh vật?


Hiện nay có rất nhiều phương pháp xử lý nước thải nhưng các biện pháp này đều có những nhược điểm sau đây:

Phương pháp xử lý nước thải bằng hóa học là phương pháp được áp dụng nhiều nhất ở những nhà máy sản xuất công nghiệp tại Việt Nam. Mặc dù biện pháp này đem lại hiệu quả đồng thời các chất hóa học được sử dụng trong biện pháp này lại được tìm kiếm dễ dàng, nhưng lại tốn kém một khoản chi lớn để mua các loại hóa chất này. Chưa kể đến hậu quả để lại là khả năng tạo ra một số loại hợp chất ô nhiễm thứ cấp còn gây độc hại hơn những loại chất thải ban đầu.
 

tại sao nên xử lý nước thải bằng vi sinh vật
Tại sao nên xử lý nước thải bằng vi sinh vật
 

Phương pháp vật lý dùng trong xử lý nước thải chỉ loại bỏ được một số hoặc sơ bộ các chất thải để chuẩn bị cho các giai đoạn xử lý  tiếp theo, nên phương pháp này không đạt được hiệu quả cao trong việc loại bỏ các chất độc hại, chính vậy thông thường phương pháp này sẽ được sử dụng cùng với phương pháp hóa và sinh học.

Cách  xử lý nước thải bằng vi sinh vật là phương pháp dùng các loại vi sinh vật kết hợp với các điều kiện môi trường như nhiệt độ, nồng độ pH và vận tốc dòng nước…. Đây là phương pháp được vận hành xuyên suốt và được sử dụng ở nhiều hệ thống  khác nhau. Phương pháp này có ưu điểm dễ thực hiện, chi phí khá hợp lý và đem lại hiệu quả cao.

Vi sinh vật xử lý nước thải như thế nào?


Những hợp chất hữu cơ có trong nước thải sẽ được chuyển hóa liên tiếp bằng việc tổng hợp các loại thành tế bào con. Một lượng lớn các chất hữu sẽ được hấp thụ thông qua qua bề mặt tế bào bên ngoài của chúng. Nếu sau khi quá trình hấp thụ mà các chất hữu cơ không được đồng hóa để biến đổi thành tế bào chất thì sẽ gây ra kết quả là tốc độ hấp thụ của các vi sinh vật sẽ giảm dần cho tới mức 0. Quá trình kiến tạo thành tế bào sẽ tiêu tốn một lượng chất hợp hữu cơ đã được hấp thụ. Lượng chất hữu cơ còn lại sẽ được tiến hành oxi hóa để có thể sinh ra năng lượng đủ cho việc tổng hợp.
 

Quy trình xử lý nước thải bằng vi sinh vật
Quy trình xử lý nước thải bằng vi sinh vật
 

– Dựa trên cách thức sinh trưởng của chúng thì vi sinh vật được phân ra thành 2 nhóm chính:

Nhóm thuộc loại vi sinh vật dị dưỡng: Đối với loại vi sinh vật này chúng sẽ tiêu thụ các loại hợp chất hữu cơ để biến thành nguồn năng lượng cần thiết, đồng thời sử dụng nguồn cacbon tạo môi trường để các phản ứng sinh tổng hợp xảy ra theo quy trình xử lý nước thải.

Nhóm  vi sinh vật tự dưỡng: các vi sinh vật tự dưỡng sẽ hấp thụ các loại hợp chất vô cơ kèm theo việc dùng khi CO2 làm chất xúc tác để thức đẩy quá trình sinh tổng hợp xảy ra. 

– Bùn hoạt tính cũng giống màng sinh vật, chúng là sự tập hợp nhiều loại vi sinh vật khác nhau, chứa 70 – 90% chất hữu cơ và 10 – 30% là các chất vô cơ. Bùn hoạt tính có đặc điểm dạng bông màu vàng nâu và có khả năng dễ lắng, chúng có kích thước rất nhỏ vào khoảng 3 – 150pm. Ngoài ra chúng còn mang khả năng hấp thụ và phân hủy những loại hợp chất hữu cơ với điều kiện có oxi . Các bông này chứa các loại vi sinh vật còn sống và cơ chất rắn (40%). Những loại vi sinh vật sống này gồm các loại vi khuẩn, nấm men, nấm mốc cùng một số loại nguyên sinh động vật.
 

cách xử lý nước thải bằng vi sinh vật
Cách xử lý nước thải bằng vi sinh vật
 

– Màng sinh vật (màng sinh học) dùng để xử lý nước thải sẽ sinh trưởng tại các bề mặt thuộc những vật liệu lọc có dạng nhầy và có độ dày từ 1 – 3 mm hoặc lớn hơn. Màu sắc của nó sẽ thay đổi tùy thuộc vào thành phần của nước thải có thể chuyển đổi từ màu xám qua đến màu nâu tối. Màng sinh vật cũng tương tự như các bông nó chứa các dạng vi khuẩn, nấm men, hay nấm mốc và các loại động vật nguyên sinh.

– Bùn gốc ban đầu dưới sự nuôi dưỡng sẽ tạo ra loại bùn mang tính linh hoạt cao và có khả năng lắng rất tốt. Quá trình này thường được gọi là hoạt hóa bùn hoạt tính. Cuối giai đoạn này, bùn sẽ chuyển đổi thành dạng hạt. Các loại hạt này có tính bền cơ học và mức độ vỡ đa dạng khác nhau khi bị tác động. 

– Trong hệ thống xử lý nước thải, vi khuẩn chiếm phần đa số lượng (90%). Nó có kích thước trung bình rất nhỏ từ 0,3 – 1 mm. Trong hệ thống bùn hoạt tính bao gồm 3 loại vi khuẩn chính.

Quá trình xử lý nước thải bằng vi sinh vật


Xử lý nước thải bằng vi sinh vật  kỵ khí: đây là quá trình phân hủy kỵ khí nhờ vào các loại vi sinh vật kỵ khí tác dụng làm phân hủy các loại hợp chất hữu và vô cơ trong  điều kiện môi trường không cần sử dụng khí oxy. Điều đó tức nghĩa là dùng những loại vi sinh vật  kỵ khí tham gia quá trình xử lý nước thải.
 

quá trình xử lý nước thải bằng vi sinh vật
Quá trình xử lý nước thải bằng vi sinh vật
 

Quá trình kỵ khí chia thành 6 bước nhỏ sau đây:

Thủy phân polymer: thủy phân các loại protein và polysaccharide cùng một số loại chất béo có trong nước thải.

Tiến hành quá trình lên men các loại amino acid và đường.

Các acid béo có độ mạch dài và rượu được phân hủy trong môi trường kỵ khí

 Sau đó là bước phân hủy các acid béo dễ dàng bay hơi trong môi trường kỵ khí
 
Bước kế tiếp là sự hình thành khí methane với chất ban đầu là acid acetic.

Khí methane tiếp tục được tạo ra  từ 2 loại hợp chất hydrogen và CO2.

Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí: đây là quá trình dùng các vi sinh vật hiếu khí dùng để phân hủy các chất hữu cơ ở trong điều kiện môi trường có khí oxy. Quá trình xử lý nước thải này sẽ ngắn gọn hơn phương pháp kị khí và được chia làm 3 bước chính như sau:
 

Xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí
Xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí
 

> > Xem thêm: Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp điện hóa

Giai đoạn oxy hóa các loại hợp chất hữu cơ

Tổng hợp để sản sinh ra các loại tế bào mới

Giai đoạn cuối cùng là quá trình phân hủy nội bào.

Tags: xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý, xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học thiếu khí, xử lý nước thải bằng công nghệ nano, xử lý nước thải bằng thực vật, xử lý nước thải chăn nuôi bằng thực vật, xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp fenton, xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp keo tụ

Trang chủ