1. Vi sinh vật tham gia xử lý nước thải (xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học)
- Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (hay còn gọi là xử lý nước thải bằng vi sinh) là phương pháp xử lý dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu là sinh vật hoại sinh có trong nước thải.
- Vi sinh vật có trong nước thải sẽ liên tục chuyển hóa các chất hữu cơ bằng cách duy nhất là tổng hợp thành tế bào mới. Vi sinh vật có thể hấp thụ lượng lớn các chất hữu cơ qua bề mặt tế bào. Khi hấp thụ xong, nếu các chất hữu cơ không được đồng hóa thành tế bào chất thì khả năng hấp thụ sẽ về 0.
- Một phần chất hữu cơ thấp thụ được dành cho việc kiến tạo tế bào. Một phần chất hữu cơ được oxy hóa để tạo năng lượng cung cấp cho việc tổng hợp.
2. Cơ chế xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (xử lý nước bằng vi sinh)
- Cơ chế xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (xử lý nước bằng vi sinh) là vi sinh vật có trong nước thải sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng. Sản phẩm của các quá trình phân hủy này là khí CO2, H2O, N2, ion sulfite.
- Mục đích của xử lý nước thải bằng vi sinh là khử các chất hữu cơ COD, BOD,…với nồng độ cao ở trong nước về nồng độ cho phép, ở mức không gây hại tới môi trường.
3. Ưu điểm của xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (xử lý nước bằng vi sinh)
- Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (xử lý nước bằng vi sinh) có rất nhiều ưu điểm, cụ thể:
- Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (xử lý nước bằng vi sinh) với chi phí đầu tư ít
- Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (xử lý nước bằng vi sinh) dễ vận hành
- Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (xử lý nước bằng vi sinh) là phương pháp xử lý thân thiện với môi trường.
- Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (xử lý nước bằng vi sinh) hiệu suất xử lý cao.
4. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí (xử lý nước bằng vi sinh hiếu khí)
- Xử lý nước bằng vi sinh hiếu khí: là quá trình sử dụng các vi sinh oxy hóa các chất hữu cơ trong điều kiện có oxy.
- Xử lý nước thải bằng vi sinh hiếu khí thường gồm 3 giai đoạn:
- Oxy hóa các chất hữu cơ
- Tổng hợp tế bào mới
- Phân hủy nội bào
- Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí (xử lý nước bằng vi sinh hiếu khí) thường được phân thành:
a. Phương pháp xử lý sinh học nhân tạo:
Quá trình hiếu khí sinh trưởng lơ lửng (Aerotank)
- Aerotank: là xử lý nước thải bằng vi sinh có dạng bể, được thực hiện nhờ bùn hoạt tính và cung cấp oxy bằng khí nén hoặc làm thoáng, khuấy đảo liên tục.
- Bùn phát triển ở trạng thái lơ lửng và hiệu suất xử lý các hợp chất hữu cơ là khá cao. Bùn hoạt tính là tập hợp những vi sinh vật có trong nước thải, tạo thành những bông cặn có khả năng hấp thu và phân hủy các chất hữu cơ khi có mặt oxy.
Quá trình hiếu khí sinh trưởng dính bám (Lọc sinh học hiếu khí)
- Là hoạt động nhờ quá trình dính bám của một số vi khuẩn hiếu khí trên lớp vật liệu giá thể.
- Do quá trình dính bám tốt lên lượng sinh khối tăng lên, thời gian lưu bùn kéo dài nên xử lý tải trọng cao. Vi sinh xử lý BOD, COD và một phần Nitơ, phospho.
Đĩa quay sinh học:
- Khi quay màng sinh học tiếp xúc với chất hữu cơ có trong nước thải, nhờ quay liên tục mà màng sinh học vừa được tiếp xúc với không khí vừa tiếp xúc được với chất hữu cơ trong nước thải, vì vậy, chất hữu cơ được phân hủy nhanh.
Mương oxy hóa:
- Là dạng cải tiến của bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh làm việc trong điều kiện hiếu khí kéo dài với bùn hoạt tính.
b. Phương pháp xử lý sinh học tự nhiên:
- Bao gồm ao hồ sinh học hiếu khí và cánh đồng tưới và bãi lọc).
Cánh đồng tưới và bãi lọc:
- Trong nước thải sinh hoạt chứa hàm lượng nitơ, photpho, kali khá đáng kể. Sử dụng vi sinh trong tự nhiên để xử lý chất hữu cơ, quá trình xử lý diễn ra chậm.
Ao hồ sinh học:
- Vi sinh vật thường dùng oxy sinh có từ rêu tảo trong quá trình quang hợp cũng như oxy hóa từ không khí để oxy hóa các chất hữu cơ. Rong, tảo lại tiêu thụ CO2, photphat và nitrat amoni sinh ra từ sự phân hủy, oxy hóa các chất hữu cơ bởi vi sinh.
- Hồ sinh học xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học chủ yếu dựa vào quá trình tự làm sạch của hồ
5. Xử lý nước thải bằng phương pháp xử lý sinh học kỵ khí
- Xử lý nước thải bằng phương pháp xử lý sinh học kỵ khí là quá trình phân hủy sinh học chất hữu cơ và vô cơ phân tử trong điều kiện không có oxy phân tử bởi các vi sinh vật kị khí.
Xử lý nước bằng phương pháp sinh học kị khí thường chia làm sáu quá trình:
- Thủy Phân polymer
- Lên men các amino axit và đường
- Phân hủy kị khí các axit béo mạch dài và rượu
- Phân hủy kị khí các axit béo dễ bay hơi
- Hình thành khí methane từ axit acetic
- Hình thành khí methane từ CO2 và Hydrogen.
- COD sẽ giảm trong giai đoạn methane.
a. Xử lý nước bằng phương pháp xử lý sinh học kị khí nhân tạo
- Quá trình xử lý nước thải bằng bể UASB: lớp bùn được lắng dưới đáy bể, dưới tác dụng của vi sinh vật kị khí chúng được chuyển hóa thành metan và cacbon dioxide.
- Quá trình xử lý nước thải bằng lọc sinh học kỵ khí: lọc kị khí với sinh trưởng gắn kết trên giá mang hữu cơ.
b. Xử lý nước bằng phương pháp xử lý sinh học kị khí tự nhiên
- Ao hồ kị khí: các vi sinh vật kị khí hoạt động sống không cần oxy của không khí
6. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí kết hợp phương pháp sinh học kị khí
Ao hồ hiếu – kị khí (ao hồ tùy nghi)
- Đây là loại ao hồ phổ biến trong thực tế, xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ hòa tan có điều ở trong nước và phân hủy kị khí cặn lắng ở vùng đáy.
Xử lý nước thải bằng vi sinh thiếu khí
- Nước thải chỉ giảm được 90-98% BOD, nhưng tổng Nitơ (N) chỉ giảm được 30-40% và khoảng 30% P, hàm lượng N, P cao vượt ngưỡng cho phép cần xử lý bổ sung bằng phương pháp thiếu khí.
7. Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học thường nước thải sinh hoạt, nước thải đô thị, nước thải của một số ngành nghề như: thực phẩm, thủy sản, chế biến nông sản,…có chứa nhiều các chất hữu cơ hòa tan gồm: hydratcacbon, protein và các hợp chất chứa N phân hủy từ
protein, các chất béo……chất vô cơ như sulphit, H2S, amoniac,….
Điều tiên quyết là nước thải phải là môi trường sống của quần thể sinh vật phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học cần thỏa mãn những điều kiện sau:
- Không có chất độc làm chết hoặc ứng chế hoàn toàn hệ sinh vật trong nước thải.
- Hàm lượng kim loại nặng có trong nước thải. Muối của các kim loại nặng ảnh hưởng nhiều đến hoạt động sống của vi sinh vật.
- Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học chỉ tiêu cần bận tâm là COD và BOD, nếu tỉ
số của 2 thông số này phải là: COD/BOD ≤ 2 hoặc BOD/COD ≥ 0.5 thì việc xử lý mới diễn ra tốt. Khi COD lớn hơn BOD nhiều lần, trong đó gồm có xenlulozo, hemixenlulozo, protein, tinh bột chưa tan thì phải qua xử lý sinh học
kỵ khí.
Để hiểu rõ hơn về công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học Quý khách hàng hãy liên hệ với Công Ty TNHH XD và Môi Trường Toàn Mỹ để được tư vấn chi tiết, phù hợp với nhu cầu của Doanh Nghiệp.
