Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là gì?
Phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hoà tan có trong nước thải cũng như một số chất ô nhiễm vô cơ khác như H2S, sunfit, ammonia, nitơ…. Dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ chất hữu cơ gây ô nhiễm. Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển.
Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hoà tan, các chất keo và các chất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo 3 giai đoạn chính như sau: Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt tế bào vi sinh vật. Khuyếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng độ bên trong và bên ngoài tế bào. Chuyển hoá các chất trong tế bào vi sinh vật. Sản sinh năng lượng và tổng hợp tế bào mới.
Tốc độ quá trình oxy hoá sinh hoá phụ thuộc vào nồng độ chất hữu cơ, hàm lượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ thống xử lý. Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hoá là chế độ thuỷ động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, pH, dinh dưỡng và nguyên tố vi lượng.
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí
1. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí là gì?
Phân hủy kỵ khí là quá trình thủy phân các chất hữu cơ thành chất khí (CH4 và CO2) trong điều kiện không có oxy. Việc chuyển hóa các axit hữu cơ thành khí metan sản sinh ra ít năng lượng. Lượng chất hữu cơ chuyển hóa thành khí vào khoảng 80 90%.
2. Quá trình phân hủy kỵ khí
Quá trình phân huỷ kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hoá phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian.
Các chất thải hữu cơ chứa nhiều chất hữu cơ cao phân tử như protein, chất béo, carbohydrates, celluloses, lignin,… trong giai đoạn thuỷ phân, sẽ được cắt mạch tạo thành những phân tử đơn giản hơn, dễ phân huỷ hơn. Các phản ứng thuỷ phân sẽ chuyển hoá protein thành amino acids, carbohydrates thành đường đơn, và chất béo thành các acid béo.
Trong giai đoạn acid hoá, các chất hữu cơ đơn giản lại được tiếp tục chuyển hoá thành acetic acid, H2 và CO2. Các acid béo dễ bay hơi chủ yếu là acetic acid, propionic acid và lactic acid. Bên cạnh đó, CO2 và H2O, methanol, các rượu đơn giản khác cũng được hình thành trong quá trình cắt mạch carbohydrates. Vi sinh vật chuyển hoá methane chỉ có thể phân huỷ một số loại cơ chất nhất định như CO2 + H2, formate, acetate, methanol, methylamines và CO. Hiêu suất xử lý phụ thuộc vào nhiệt độ nước thải, pH, nồng độ MLSS. Nhiệt độ thích hợp cho phản ứng sinh khí là từ 32 350C.
Ưu điểm nổi bật của của quá trình xử lý kỵ khí là lượng bùn sinh ra rất thấp, vì thế chi phí cho việc xử lý bùn thấp hơn nhiều so với các quá trình xử lý hiếu khí.
Vi sinh kỵ khí AD – Boost giúp phân hủy các chất hữu cơ phức tạp, tăng 33% lượng khí Metan được tạo ra, tăng khả năng lắng của bùn sau xử lý, giảm đáng kể khí H2S
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí
Xem thêm: Kiểm tra bể hiếu khí là gì và cách thực hiện
Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo. Trong các công trình xử lý nhân tạo, người ta tạo điều hiện tối ưu cho quá trình oxy hoá sinh hoá nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn rất nhiều. Tuỳ theo trạng thái tồn tại của vi sinh vật, quá trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo có thể chia thành:
1. Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng.
Chủ yếu được sử dụng khử chất hữu cơ chứa carbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng, bể phản ứng hoạt động gián đoạn,… Trong số những quá trình này, quá trình bùn hoạt tính hiếu khí là quá trình phổ biến nhất.
2. Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám.
Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như: quá trình bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, đĩa sinh học, bể phản ứng nitrate hoá với màng cố định.
Đặc biệt, bổ sung vi sinh hiếu khí IMWT giúp giảm BOD, COD, TSS, tăng khả năng lắng, làm trong nước, nhanh chóng phân hủy các chất phức tạp, hiệu quả trong điều kiện rộng, tăng cường sự ổn định của hệ thống xử lý nước.
Xem thêm: Xử lý hiếu khí hay kỵ khí hiệu quả hơn?