Môi trường càng ngày càng ô nhiễm nặng, việc xử lý và làm sạch nước thải là vấn đề được quan tâm đặc biệt. Có rất nhiều những sản phẩm hóa chất được đưa vào quy trình xử lý nguồn nước, trong đó có một phương pháp được ưa chuộng hơn cả với những ưu điểm nổi trội đó là sử dụng vi sinh xử lý nước thải. Vậy sử dụng vi sinh vật trong nước thải là gì? Tại sao chúng lại được ưa chuộng? Hãy cùng theo dõi bài biết dưới đây để biết thêm nhiều thông tin hữu ích về vi sinh xử lý nước thải.
Vi sinh xử lý nước thải là gì?
Khái niệm vi sinh trong xử lý nước thải
Vi sinh xử lý nước thải là quần thể vi sinh vật được phân lập, nuôi cấy và bảo quản để sử dụng nhằm mục đích xử lý nước thải, đặc biệt là loại nước thải sinh học. Với mỗi loại nước thải khác nhau sẽ sử dụng các vi sinh vật khác nhau để xử lý. Với mỗi môi trường nước thải chúng ta sẽ có các quy trình nuôi cấy và sử dụng vi sinh vật khác nhau.
Điều kiện thích nghi của các vi sinh vật
Các chất dinh dưỡng: Nitơ, phốt pho là các nguyên tố chủ và yếu cần thiết cho vi sinh vật phát triển. Tỉ lệ chất hữu cơ và Nitơ phốt pho trong xử lý sinh học là 100:5:1.
Hàm lượng các chất hữu cơ có trong nước thải.
Nồng độ, lưu lượng oxy cung cấp. Nếu như cung cấp oxy nhiều quá trình gọi là xử lý hiếu khí, vừa là xử lý thiếu khí, còn không cung cấp oxy thì quá trình đó gọi là xử lý kị khí.
Nhiệt độ nước thải. Hầu hết các vi sinh vật thích nghi với nhiệt độ nước thải từ 25-37 độ C.
Nồng độ pH của nước thải. pH tối ưu của vi sinh vật là 6,5-7,5
Vi sinh vật xử lý nước thải như thế nào?
Phương pháp xử lý nước thải bằng vi sinh vật dựa trên những hoạt động của chúng để phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm. Cụ thể, công nghệ xử lý nước thải bằng vi sinh vật là sử dụng sự phát triển để ăn các chất hữu cơ và khoáng chất. Quá trình này phân hủy các chất độc trở thành các chất đơn giản hay thành khí và thoát ra môi trường.
Vi sinh vật xử lý chất hữu cơ gây hại bằng cách tổng hợp trở thành chất nguyên sinh mới. Các quy trình vận hành được thực hiện liên tục. Bởi vậy, vi sinh vật có thể hấp thụ lượng lớn các chất hữu cơ qua bề các mặt tế bào của chúng để tạo nên tế bào mới.
Trong trường hợp phương pháp sinh học hiếu khí không thể hấp thụ các chất hữu cơ để biến nó thành tế bào chất mới thì các chất hữu cơ này sẽ được oxy hóa để sản sinh ra các năng lượng cần thiết cho việc tổng hợp.
Các vi sinh vật xử lý nước thải
Vi sinh vật là thế giới sinh vật nhỏ bé, không thể nhìn thấy bằng mắt thường mà chỉ có thể soi bằng kính hiển vi. Bao gồm các vi khuẩn, virut, nấm,... chúng phân bố khắp mọi nơi trong môi trường không khí, đất, nước. Các vi sinh xử lý nước thải bao gồm:
Vi sinh trong xử lý nước thải
Vi sinh vật kỵ khí trong xử lý nước thải
Đây là loại vi sinh vật sinh tồn và phát triển trong môi trường có không khí. Với đặc điểm là chúng cần phải được cung cấp đầy đủ khí oxi để phát triển. Bởi vậy đương nhiên trong môi trường không có không khí hay nói cách khác là môi trường yếm khí và kỵ khí thì vi sinh sẽ chết hoặc là không thể phát triển tốt.
Xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí
Vi sinh hiếu khí là cách gọi tắt của vi sinh vật hiếu khí, dùng chỉ các sinh vật nhỏ tồn tại và phát triển trong môi trường có oxy. Ngược lại với vi sinh vật kỵ khí, vi sinh hiếu khí có thể sinh trưởng và phát triển mà không cần oxy.
Khả năng hô hấp hiếu khí mang lại lợi thế rất lớn cho các vi sinh hiếu khí, vì hô hấp hiếu khí mang lại nhiều năng lượng hơn hô hấp kỵ khí. Đây cũng chính là lý do mà quá trình xử lý hiếu khí nước thải thường diễn ra nhanh hơn quá trình xử lý kỵ khí.
Các loại vi sinh vật nuôi cấy có mặt trên thị trường
Nuôi cấy vi sinh trong xử lý nước thải
Tùy thuộc vào các thành phần của từng loại nước thải mà cần sử dụng công nghệ cho phù hợp. Sau đây là những loại vi sinh và chế phẩm vi sinh xử lý nước thải được nuôi cấy trong nước.
Bùn vi sinh xử lý nước thải
Bùn vi sinh trong xử lý nước thải
Bùn vi sinh là loại vi sinh thường được sử dụng trong các quá trình nuôi cấy vi sinh vật. Bùn vi sinh ở dạng bùn lỏng
Ưu điểm
Tận dụng vi sinh vật ở các hệ thống xử lý nước thải, vi sinh vật đã được kích hoạt sẵn
Có nhiều loại vi sinh khác nhau phụ thuộc vào thành phần và tính chất của nước thải
Giúp giảm thiểu thời gian nuôi cấy, nếu đúng chủng loại vi sinh có trong bùn thì vi sinh vật sẽ phát triển rất nhanh
Giá bùn vi sinh nước thải rẻ:
Loại bùn vi sinh vật hiếu khí trong xử lý nước thải ở dạng đặc giá sẽ giao động khoảng từ 350.000 tới 450.000 vnđ/ 1 tấn, bùn ở dạng rắn sẽ có giá 1.400.000 vnđ /1 tấn. tới 1.600.000 vnđ/ 1 tấn
Loại bùn xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí ở dạng đặc giá sẽ giao động khoảng từ 1.400.000 đến 1.600.000 vnđ/ 1 tấn, bùn ở dạng rắn sẽ có giá 1.800.000 vnđ /1 tấn đến 2.200.000 vnđ/ 1 tấn
Nhược điểm
Phải bảo quản vi sinh vật trong điều kiện cung cấp khí oxy
Hao tốn chi phí vận chuyển vì khối lượng bùn lớn
Vi sinh dạng lỏng
Là loại vi sinh nhân tạo được tổng hợp từ các nguồn vi sinh khác nhau ở dạng lỏng, vì vậy vi sinh thường đậm đặc ở chế độ đang chờ kích hoạt
Ưu điểm
Giá thành khá cao
Tốn nhiều thời gian kích hoạt và thích nghi với nước thải
Nhược điểm
Có rất nhiều loại vi sinh khác nhau, mỗi loại sẽ phù hợp với các loại nước thải khác nhau
Vận chuyển, bảo quản dễ dàng do vi sinh dạng đặc, chiếm ít thể tích và khối lượng
Vi sinh dạng bột
Tồn tại dưới dạng bột rắn, chứa nhiều chủng vi sinh khác nhau ở chế độ chờ kích hoạt
Ưu điểm
Vận chuyển và bảo quản dễ dàng do bởi vi sinh dạng bột, khối lượng nhẹ
Có nhiều loại vi sinh khác nhau, mỗi loại sẽ phù hợp với các loại nước thải khác nhau
Nhược điểm
Tốn thời gian kích hoạt và thích nghi với nước thải
Giá thành khá cao
Vai trò của vi sinh vật xử lý nước thải
Nước thải và đặc điểm của nước thải
Nước tạo ra trong quá trình sản xuất, công nghiệp, nông nghiệp, y tế, sinh hoạt, nước mưa bão,… được thải bỏ ra môi trường gọi là nước thải.
Trong nước thải chứa nhiều chất khó phân hủy, các chất hữu cơ, gây ô nhiễm cho môi trường đất và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người. Vì vậy, nước thải cần được xử lý để giảm thiểu và phân hủy các chất gây hại trước khi thải trực tiếp ra môi trường.
Các thành phần trong nước thải có nguy cơ cao gây độc hại cho môi trường như: nước thải có nồng độ Nitơ – BOD – COD – Photpho cao, vi khuẩn – vi rút chứa mầm bệnh, kí sinh trùng,….
Vai trò của vi sinh vật trong xử lý ô nhiễm nước thải
Như đã nói trên, nước thải trước khi thải ra trực tiếp ra môi trường cần phải được xử lý để tránh gây ô nhiễm. Bởi vậy các nhà khoa học đã tìm ra giải pháp cho việc xử lý nước thải này bằng công nghệ sinh học. Công nghệ sinh học ở đây chính là dựa vào khả năng thích ứng mạnh, hấp thụ và chuyển hóa nhanh của các chủng vi sinh để bổ sung vào hệ thống xử lý nước thải.
Vai trò của vi sinh trong xử lý nước thải được ứng dụng một cách hiệu quả trong thực tế. Các chất độc hại gây nguy hiểm cho môi trường với nồng độ cao sẽ trở thành thức ăn cho các vi sinh vật, sau đó tạo nên các phản ứng sinh học tổng hợp. Kết quả của các phản ứng sinh học này là giúp hàm lượng chất độc hại giảm nồng độ, đạt chuẩn an toàn với môi trường theo quy định.
Các vi sinh vật bổ sung vào có vai trò hỗ trợ chuyển hóa, phân hủy các chất hữu cơ đơn giản như dầu mỡ, tinh bột, Protein cho đến các hợp chất phức tạp như Xenlulozơ, Lipid, dầu mỏ, các kim loại nặng như sắt, đồng, kẽm, chì, nhôm….
Các yếu tố ảnh hưởng đến vi sinh vật
Để đạt hiệu quả trong việc loại bỏ các tạp chất trong nước thải, ngày nay đã sử dụng các công nghệ vi sinh tiên tiến. Tuy nhiên, việc áp dụng công nghệ này phải đảm bảo một số yếu tố quan trọng là:
Oxi.
Chất dinh dưỡng
Nhiệt độ.
Độ pH.
Thời gian lưu nước trong hệ thống.
Sự cạnh tranh giữa men vi sinh metan và men sunfat
Có một số yếu tố khác cũng gây ô nhiễm như amoni, hợp chất vòng, axit bay hơi, hidrocacbon có clo, kim loại nặng, sulfuric, tanin, chất khử trùng, chất sát trùng,... Bên cạnh việc sử dụng vi sinh vật, các công nghệ và kỹ thuật hiện đại đang được áp dụng để đảm bảo việc xử lý nước thải một cách hiệu quả trước khi thải ra môi trường.
Trên đây là các thông tin cơ bản quan trọng, mong có thể giúp cho bạn đọc hiểu rõ thêm phần nào về vi sinh xử lý nước thải cũng như là vai trò của nó đối với con người và môi trường hiện nay.
