Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học tiết kiệm chi phí

Nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng, đồng nghĩa với lượng thải trong sinh hoạt và công nghiệp cũng tăng lên. Nước thải chưa được xử lý khi thải ra gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học đang được đặc biệt quan tâm hơn so với những phương pháp còn lại. Hãy cùng Awatech tìm hiểu về những ưu điểm vượt trội của phương pháp sinh học trong xử lý nước thải qua bài viết sau đây nhé!


Phương pháp sinh học trong xử lý nước thải là gì?

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (xử lý bằng vi sinh) là phương pháp hoạt động dựa trên quá trình sinh trưởng và phát triển của các hệ vi sinh vật, chủ yếu là sinh vật hoại sinh tồn tại trong môi trường nước.

xu-ly-nuoc-thai-bang-phuong-phap-sinh-hoc
Phương pháp sinh học trong xử lý nước thải là gì?

Hệ vi sinh vật tồn tại sẽ liên tục chuyển hoá các chất hữu cơ trong nước thải để tổng hợp thành các tế bào mới. Sau khi chất hữu cơ được hấp thụ, nếu không đồng hóa thành tế bào chất thì cũng không còn khả năng hấp thụ. Một lượng lớn các chất hữu cơ sẽ được vi sinh vật hấp thụ qua bề mặt của tế bào. Một phần chất hữu cơ được hấp thụ làm nguyên liệu để tổng hợp tế bào, một phần được oxy hóa để cung cấp năng lượng cho việc tổng hợp.


Cơ chế xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (vi sinh)

Có chị xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (hay phương pháp vi sinh) lợi dụng vi sinh vật tồn tại trong nước thải. Vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và chất khoáng có sẵn trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng và năng lượng. Sản phẩm sáu quá trình phân hủy là nước, CO2, N2, ion sulfite,.. 

xu-ly-nuoc-thai-bang-phuong-phap-sinh-hoc-2
Cơ chế xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (vi sinh)

Mục đích của việc xử lý nước thải bằng phương sinh học là khử các chất hữu cơ gây ô nhiễm môi trường (BOD, COD,… ) về nồng độ cho phép. Phương pháp xử lý nước thải sinh học được ứng dụng nhiều nhất hiện nay bởi hiệu quả xử lý cao, chi phí vận hành thấp, thân thiện với môi trường


Xem thêmPhương pháp hóa lý trong xử lý nước thải


Ưu điểm của việc xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (vi sinh)

xu-ly-nuoc-thai-bang-phuong-phap-sinh-hoc-3
Ưu điểm của việc xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (vi sinh)

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (vi sinh) có những ưu điểm vượt trội như sau:

  • Chi phí đầu tư hệ thống xử lý sinh học (xử lý bằng vi sinh vật) ít hơn các phương pháp khác
  • Quá trình vận hành, bảo trì và bảo dưỡng dễ dàng, không yêu cầu tính chuyên môn cao.
  • Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (vi sinh) giúp giảm khả năng tái ô nhiễm, thân thiện với môi trường.
  • Đặc biệt, xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học đạt hiệu suất xử lý rất cao.


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí

Xử lý nước thải sinh học hiếu khí là quá trình sử dụng vi sinh vật hiếu khí để oxy hóa các chất hữu cơ trong điều kiện có nhiều oxy.


Quá trình xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí được chia làm 3 giai đoạn:

  • Giai đoạn oxy hóa chất hữu cơ trong nước thải
  • Giai đoạn vi sinh vật tổng hợp tế bào mới
  • Giai đoạn vi sinh vật phân hủy nội bào


Xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí được phân thành hai phương pháp chính:


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí tự nhiên

xu-ly-nuoc-thai-bang-phuong-phap-sinh-hoc-4
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí tự nhiên

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí tự nhiên bao gồm ao hồ sinh học và ruộng tưới – bãi lọc:

  • Ruộng tưới và bãi lọc: Nước thải sinh hoạt chứa nhiều Nitơ, Photpho và Kali. Là việc sử dụng nguồn vi sinh vật hiếu khí trong tự nhiên để xử lý chất hữu cơ. Quá trình xử lý này diễn ra khá chậm.
  • Ao hồ sinh học: Vi sinh vật thường sử dụng oxy từ tảo cũng như oxy từ không khí để oxy hóa chất hữu cơ trong quá trình quang hợp. Tảo và rong rêu tiêu thụ CO2, Photphat và amoni nitrat do vi sinh vật phân hủy và oxy hóa chất hữu cơ tạo ra. Ao hồ sinh học chủ yếu dựa trên quá trình tự lọc của hồ, sử dụng phương pháp sinh học tự nhiên để xử lý nước thải


Phương pháp sinh học hiếu khí trong môi trường nhân tạo

  • Vi sinh vật hiếu khí sinh trưởng lơ lửng (Aerotank)

Bể Aerotank: Là bể xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí. Trong quá trình xử lý nhờ vào bùn hoạt tính, lượng oxy được cung cấp liên tục khí nén hay làm thoáng, trong bể được khuấy trộn liên tục. Bùn phát triển ở dạng huyền phù lơ lửng có hiệu quả xử lý chất hữu cơ rất cao. Bùn hoạt tính là tập hợp các vi sinh vật hiếu khí tạo thành các bông cặn có khả năng hấp thụ và phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải.

  • Vi sinh vật hiếu khí sinh trưởng dính bám (Lọc sinh học hiếu khí)

Nó hoạt động thông qua quá trình bám dính của một số vi khuẩn hiếu khí trên lớp giá thể. Do bùn hoạt tính độ bám dính tốt nên tăng sinh khối rất nhanh, thời gian lưu bùn lâu hơn nên có khả năng xử lý tải trọng lớn hơn. Hệ vi sinh vật hiếu khí giúp xử lý BOD, COD và một phần nitơ, photpho.

xu-ly-nuoc-thai-bang-phuong-phap-sinh-hoc-5
Phương pháp sinh học hiếu khí trong môi trường nhân tạo
  • Bàn xoay sinh học: Khi màng sinh học quay liên tục sẽ tiếp xúc với chất hữu cơ có trong nước thải. sau đó màng sinh học tiếp xúc với cả không khí nên chất hữu cơ sẽ bị phân hủy nhanh chóng.
  • Mương oxy hóa: là phiên bản cải tiến của bể Aerotank, hệ thống khuấy trộn hoàn chỉnh hoạt động với bùn hoạt tính trong điều kiện hiếu khí kéo dài.


Xem thêmPhương pháp xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí

Xử lý nước thải bằng vi sinh vật kỵ khí là quá trình sử dụng vi sinh vật kỵ khí để oxy hóa các chất hữu cơ và vô cơ trong điều kiện không có oxy. 


Quá trình xử lý nước thải bằng vi sinh vật kỵ khí được chia làm 6 giai đoạn:

  • Giai đoạn thủy phân polymer
  • Giai đoạn lên men các amino axit và đường
  • Giai đoạn phân hủy kỵ khí axit béo mạch dài và rượu
  • Giai đoạn phân hủy kỵ khí các axit béo mạch ngắn, dễ bay hơi
  • Giai đoạn hình thành khí methane từ axit axetic
  • Giai đoạn hình thành khí methane từ Hydrogen và CO2


Nồng độ COD sẽ giảm trong giai đoạn hình thành methane.

xu-ly-nuoc-thai-bang-phuong-phap-sinh-hoc-6
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí


Phương pháp sinh học kỵ khí trong môi trường nhân tạo

Quy trình xử lý nước thải trong bể tác UASB: Lớp bùn cặn lắng dưới đáy bể và chuyển hóa thành khí metan và khí CO2 dưới dụng của các vi sinh vật kỵ khí.


Quá trình xử lý nước thải bằng vật liệu lọc sinh học kỵ khí: vi sinh vật kị khí sinh trưởng và gắn kết trên màng lọc hữu cơ.


Phương pháp sinh học kỵ khí trong tự nhiên

Ao hồ kỵ khí: là quá trình xử lý của các vi sinh vật kỵ khí dưới đáy ao hồ, không sử dụng oxy từ không khí.


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí – kỵ khí

xu-ly-nuoc-thai-bang-phuong-phap-sinh-hoc-7
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí – kỵ khí

Đây là các loại ao hồ chúng ta thường nhìn thấy trong thực tế. Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí phân hủy các chất hữu cơ có trong nước và quá trình xử lý sinh học kỵ khí ở phần cặn lắng dưới vùng đáy.


Xem thêmQuy trình xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý 


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học thiếu khí

Trong trường hợp nước thải giảm được 90-98% nồng độ BOD, nhưng tổng lượng Nitơ (N) chỉ có thể giảm từ 30 – 40% và P khoảng 30%. Vì hàm lượng N và P quá cao và vượt ngưỡng cho phép thì bắt buộc xử lý bổ sung bằng phương pháp thiếu khí.


Xem thêmXử lý nước thải bằng phương pháp trung hòa


Cơ sở để lựa chọn phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Nước thải được xử lý bằng phương pháp sinh học, thường là nước thải sinh hoạt, khu đô thị, các nhà máy sản xuất và chế biến như: thực phẩm, thủy sản, nông sản,… và các ngành công nghiệp khác. Nước thải thường chứa nhiều chất hữu cơ như: carbohydrate, protein, chất béo và hợp chất chứa Nitơ,… các chất vô cơ như: amoniac, H2S, sunfit,…

xu-ly-nuoc-thai-bang-phuong-phap-sinh-hoc-8
Cơ sở để lựa chọn phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Đầu tiên, môi trường nước thải phải là nơi các quần thể sinh vật sinh trưởng và phát triển bình thường. Từ đó, tạo tiền đề cho quá trình phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải. Căn cứ vào điều kiện nêu trên, xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học cần đáp ứng các điều kiện sau:

  • Không có chất độc hại trong nước thải giết chết hoặc ức chế hoàn toàn hệ vi sinh vật.
  • Hàm lượng kim loại nặng trong nước thải phù hợp. bởi vì muối tạo ra từ kim loại nặng ảnh hưởng lớn đến hoạt động của vi sinh vật.
  • Khi sử dụng phương pháp sinh học để xử lý nước thải, các tiêu chuẩn cần quan tâm là COD và BOD. Nếu tỉ lệ COD/BOD ≤ 2 hoặc BOD/COD ≥ 0.5 tức là việc xử lý đạt hiệu quả tốt. Nếu tỉ số của 2 thông số này lớn hơn 2 nhiều lần, cần tiền hành xử lý sinh học kỵ khí.


Trên đây là những thông tin cơ bản về xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học giúp tiết kiệm chi phí. Để tìm hiểu kỹ hơn về hệ thống và công nghệ xử lý nước thải sản xuất vui lòng liên hệ ngay Awatech theo Hotline 0909597235 để được tư vấn chi tiết nhé.

Đánh giá bài viết
5/5
Bùi Thành Thật
Bùi Thành Thật

CEO – Quản lý dự án Bùi Thành Thật đã có nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực tư vấn và xây dựng các hệ thống xử lý nước thải, khí thải, nước cất và rác thải với khát khao phát triển công ty trở thành đơn vị hàng đầu về xử lý môi trường tại thị trường Việt Nam. Sự phát triển của Awatech trong những năm qua là một cột mốc lớn đánh dấu những nỗ lực của anh trong thời gian qua.

Công Ty TNHH Môi Trường AWATECH​

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *