Xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí: Quy trình cụ thể

Xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí

Khái niệm

Xử lý nước thải sử dụng vi sinh vật hiếu khí là phương pháp sử dụng các nhóm vi khuẩn hiếu khí để loại bỏ chất hữu cơ COD, BOD có nồng độ cao trong nước về mức độ cho phép. Từ đó, không gây ảnh hưởng đến môi trường.

Các nhóm vi sinh vật này sử dụng chất hữu cơ, khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng để tạo ra nguồn năng lượng. Sản phẩm phát sinh sau quá trình phân huỷ chính là khí CO2, H2O, N2, ion sulfite. Đây đều là những chất vô cơ đơn giản. Từ đó, giảm các chỉ tiêu ô nhiễm BOD và COD.

Ưu, nhược điểm của vi sinh vật hiếu khí xử lý nước thải

Ưu điểm

• So với các phương pháp xử lý nước thải kỵ khí, công nghệ hiếu khí có ưu điểm là quá trình xử lý toàn diện, an toàn và triệt để hơn.
• Hoàn toàn không phát sinh sản phẩm phụ sau xử lý nên không gây ô nhiễm thứ cấp như một số phương pháp hoá học, hoá lý.
• Hiệu suất xử lý trung bình đạt từ 90 - 95%.
• Thời gian xử lý chất hữu cơ diễn ra nhanh chóng.
• Phát huy hiệu quả với nguồn nước đầu vào có nồng độ COD dưới 2000mg/L.
• Có thể loại bỏ được cả chất béo, dầu mỡ, amoniac trong nước thải.
• Phương pháp này ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ thấp.

Nhược điểm

• Diện tích xây dựng công trình tương đối cao. Đồng thời, chi phí đầu tư trang thiết bị ban đầu khá lớn. Đặc biệt là đối với các công trình xử lý nước thải vi sinh vật hiếu khí nhân tạo.
• Cần kết hợp với máy sục khí thường xuyên, liên tục để cung cấp đủ oxi cho vi sinh vật sinh trưởng và phát triển.
• Khó chịu được những thay đổi đột ngột về tải trọng hữu cơ.
• Lượng bùn dư sau xử lý cần phải có phương pháp loại bỏ riêng biệt.

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

Tại đây sẽ sử dụng các vi sinh vật hiếu khí nhằm phân huỷ chất hữu cơ trong nước ở điều kiện bắt buộc phải có đầy đủ khí oxy.

Quá trình phân huỷ hữu cơ của vi sinh vật hiếu khí được mô tả bằng phản ứng hoá học như sau:

(CHO)_nNS + O₂ → CO₂ + H₂O + NH₄+ + H₂S + Tế bào VSV + ∆H

Phương pháp này được chia thành 3 giai đoạn.

Giai đoạn 1

Đây là quá trình oxy hoá toàn bộ các chất hữu cơ trong nước. Mục đích là đáp ứng nhu cầu năng lượng của tế bào theo công thức sau:

C_xH_yO_zN + (x+ +  + ) O₂ → xCO₂ + H₂O + NH₃

Giai đoạn 2

Diễn ra quá trình đồng hóa, tổng hợp để xây dựng tế bào.

C_xH_yO_zN + NH₃ + O₂ → xCO₂ + C₅H₇NO₂

Giai đoạn 3

Diễn ra quá trình dị hoá và hô hấp nội bào.

C₅H₇NO₂ + 5O₂ → xCO₂ + H₂O

NH₃ + O₂ → O₂ + HNO₂ → HNO₃

Các quá trình xử lý nước thải bằng sinh vật hiếu khí có thể diễn ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo. Đồng thời, tuỳ thuộc vào từng nhóm vi sinh vật mà quá trình sinh học hiếu khí sẽ khác nhau.

• Xử lý sinh học hiếu khí với các nhóm vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng được dùng với mục đích khử chất hữu cơ chứa cacbon thông qua hồ làm thoáng, bùn hoạt tính.
• Xử lý sinh học hiếu khí với nhóm vi sinh vật dạng bám dính trong các quá trình bùn hoạt tính bám sinh, bể lọc cao tải, đĩa sinh học, bể phản ứng Nitrat…

Ứng dụng của phương pháp này

Quá trình xử lý nước thải vi sinh vật hiếu khí được ứng dụng phổ biến trong nhiều hệ thống xử lý nước thải. Cụ thể như sau:

• Cánh đồng tưới, bãi lọc sinh học.
• Bể bùn hoạt tính.
• Bể lọc sinh học.
• Lọc sinh học nhỏ giọt.
• Mương oxy hoá.
• Đĩa quay sinh học.
• Bể sinh học hiếu khí gián đoạn SBR.
• Bể sinh học Unitank.
• Bể hiếu khí Aerotank.

Trên đây là thông tin về xử lý nước thải sử dụng vi sinh vật hiếu khí. Hy vọng đã giúp các nhà đầu tư hiểu rõ hơn về phương pháp này và chủ động ứng dụng trong các hệ thống xử lý nước thải. Nếu bạn còn thắc mắc, hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn bởi các chuyên gia.