Vi sinh vật xử lý nước thải được sử dụng trong khâu xử lý sinh học, tức là ở bể hiếu khí và bể kỵ khí để xử lý các chỉ tiêu ô nhiễm như BOD, COD, TSS, amoni, nitơ, phốtpho… Có 5 nhóm vi sinh vật trong bùn hoạt tính, bao gồm:
- Vi khuẩn: Chiếm ưu thế trong nhóm vi sinh vật xử lý nước thải, đóng vai trò chính trong xử lý chất hữu cơ ô nhiễm và các chỉ tiêu BOD, COD, TSS. Thường được bổ sung vào bể hiếu khí (vi sinh hiếu khí IMWT) và bể kỵ khí (vi sinh kỵ khí AD-Boost)
- Động vật nguyên sinh : Loại bỏ và tiêu hóa các vi khuẩn phân tán và các hạt lơ lửng
- Động vật đa bào: Kiểm soát các hệ thống có thời gian lâu hơn như đầm phá
- Rong và nấm: nấm có mặt khi pH thay đổi và bùn cũ
- Vi khuẩn dạng sợi: làm nước thải đục và lắng kém
Bài chi tiết: 5 nhóm vi sinh vật trong bùn hoạt tính
Thật ra trong đất và cả sông suối, ao hồ tự nhiên có thể tự làm sạch nhưng lượng ô nhiễm thải ra ngày nay quá cao nên không thể chỉ áp dụng chu trình tự nhiên. Do đó, các hệ thống xử lý nước thải hoạt động hiệu quả sẽ ngăn chặn sự phú dưỡng của các con sông và dịch bệnh lây lan. Các vi sinh vật sẽ sử dụng chất thải hữu cơ như một nguồn thức ăn và năng lượng để vi sinh phát triển và sinh sôi. Vì vậy vi khuẩn là trung tâm của hệ thống còn hệ thống xử lý nước thải là nơi các vi sinh vật được nuôi dưỡng trên quy mô lớn.
Vi khuẩn hiện diện ở đâu trong hệ thống xử lý nước thải?
Câu trả lời là ở khắp mọi nơi bạn nha. Từ nước đầu vào đến đầu ra sau xử lý.
Thông thường, những vi sinh vật xử lý nước thải sẽ tụ tập lại và kết tụ thành một khối bông bùn trong môi trường nuôi cấy và được gọi là floc. Bạn có thể nhìn thấy những bông bùn này bằng mắt thường, chúng chứa các tế bào sống và chết của vi khuẩn, nấm, động vật nguyên sinh ….. Các vi sinh vật, bao gồm vi khuẩn sẽ quây quần xung quanh các chất hữu cơ lơ lửng để tiêu hoá. Đây còn gọi là bùn hoạt tính. Ngoài ra, trong môi trường nuôi cấy cố định, các màng sinh học tương tự phát triển trên bề mặt tiếp xúc. Ví dụ như bộ lọc sinh học và đĩa sinh học là những môi trường nuôi cấy cố định.
Các hệ thống có bể khử trùng châm clo để loại bỏ vi khuẩn còn tồn tại trong nước đầu ra, trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.
Vi sinh vật xử lý nước thải là gì?
Có các thông số ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của vi sinh vật xử lý nước thải:
- Vị trí địa lý.
- Loại bể nuôi vi khuẩn.
- Đặc điểm của nước thải vào hệ thống.
- Các thông số vận hành của hệ thống như sục khí, khuấy trộn, hóa chất.
Tất cả những yếu tố này tạo ra những thay đổi về số lượng giữa vi khuẩn tự dưỡng và dị dưỡng. Ví dụ, trong các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, vi khuẩn gram âm thuộc loại proteobacteria chiếm ưu thế (21-65%), trong đó Betaproteobacteria là loại phong phú nhất, chịu trách nhiệm phần lớn trong việc loại bỏ các yếu tố hữu cơ và chất dinh dưỡng. Các phyla khác là Bacteroidetes, Acidobacteria và Chloroflexi (Nielsen và cộng sự, 2010; Nguyễn và cộng sự 2011; Wan và cộng sự, 2011; Hu và cộng sự, 2012; Wang và cộng sự, 2012).
Trong số các loại nấm, Ascomycetes là phổ biến nhất, chiếm 6,3-7,4% vi sinh vật. Sau đó là vi khuẩn cổ như Euryarcheota chiếm 1,5% vi sinh vật (Wang và cộng sự, 2014b). Ngoài ra, trong điều kiện có amoniac và oxy, Nitrosomonas sẽ hiện diện. Cuối cùng, khi tuổi bùn cao sẽ có động vật nguyên sinh và luân trùng xâm nhập vào.
Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến sự hiện diện của một số loài nhất định. Vi khuẩn cũng phân loại theo cách chúng lấy oxy. Trong xử lý nước thải, có 3 loại vi khuẩn được sử dụng để xử lý nước thải gồm: hiếu khí, kỵ khí và tuỳ nghi.