Xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí là một trong những phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học đang được ưa chuộng nhất hiện nay. Nhờ ưu điểm an toàn, hiệu quả, tối ưu chi phí, dễ dàng thực hiện. Vậy quá trình này sẽ diễn ra như thế nào? Các yếu tố ảnh hưởng? Cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết qua bài viết dưới đây nhé.
Xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí là gì?
Xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí là phương pháp sử dụng vi sinh vật hiếu khí để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải thành các sản phẩm không độc hại như khí methane, CO2, nước và bùn hiếu khí. Cụ thể, vi sinh vật hiếu khí là những loại vi sinh vật sống trong môi trường thiếu oxy và thường được tìm thấy ở các môi trường đầm lầy, ao hồ, hầm chứa chất thải, hầm cầu vệ sinh…
Hiện nay, cách xử lý này được sử dụng phổ biến ở các các hộ gia đình, khu đô thị nhỏ và các nhà máy xử lý nước thải lớn. Với ưu điểm không chỉ giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường từ nước thải, mà còn tạo ra năng lượng tiết kiệm và các sản phẩm phân hữu cơ có giá trị cho nông nghiệp và công nghiệp. Tuy nhiên, trong quá trình sử dụng cần đáp ứng yêu cầu cung cấp oxy đầy đủ và liên tục.
Ưu, nhược điểm của xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí
Ưu điểm
- Hiệu quả cao, giúp loại bỏ tới 95% lượng COD và 99% lượng BOD trong nước thải.
- Có chi phí đầu tư ban đầu và chi phí vận hành thấp hơn so với các phương pháp khác.
- Dễ vận hành và bảo trì, không đòi hỏi kỹ thuật cao và có thể được vận hành bởi nhân viên không chuyên.
- Tạo ra sản phẩm phân hữu cơ có giá trị cao trong nông nghiệp và công nghiệp.
Nhược điểm
- Thời gian xử lý lâu hơn so với một số phương pháp khác.
- Yêu cầu không gian lớn để tạo điều kiện cho vi sinh vật hiếu khí phát triển và hoạt động tốt.
- Khó kiểm soát vì vi sinh vật hiếu khí có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường bên ngoài như nhiệt độ, độ ẩm, pH và mức độ ô nhiễm trong nước thải.
Quá trình xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí
Về cơ bản, quy trình xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí sẽ bao gồm các bước cơ bản sau đây:
- Thu thập mẫu nước thải
Đây là bước đầu tiên và quan trọng nhất trong quy trình xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí. Mẫu nước thải sẽ được lấy tại các điểm khác nhau trong hệ thống xử lý nước thải để phân tích chất lượng nước và xác định mức độ ô nhiễm của nước thải.
- Xử lý nước thải thô
Nước thải sau khi thu thấp sẽ được xử lý bằng các bước lọc cơ bản như lọc cát, lọc sỏi, lọc than hoạt tính để loại bỏ các tạp chất lớn như rác, cát, đất, cỏ và các chất hữu cơ và vô cơ có trong nước thải.
- Tiền xử lý
Bao gồm các bước tách dầu và mỡ, kết tủa hóa học và kết tủa sinh học để loại bỏ các tạp chất và tăng tính đồng nhất của nước thải.
- Xử lý chính
Nước thải được đưa vào bể xử lý chính chứa các vi sinh vật hiếu khí để phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải. Ở giai đoạn này vi sinh vật này tiêu thụ các chất hữu cơ và chuyển chúng thành hỗn hợp khí hiếu khí bao gồm methane (CH4) và carbon dioxide (CO2). Khí metan sẽ được thu gom và đưa vào hệ thống xử lý biogas để sản xuất năng lượng cho việc vận hành hệ thống xử lý nước thải hoặc sử dụng cho các mục đích khác.
- Xử lý sau
Sau khi qua quá trình xử lý chính, nước thải được đưa vào các bể xử lý sau để loại bỏ các chất dư thừa và khử trùng nước thải. Các phương pháp khử trùng thông thường bao gồm sử dụng ánh sáng cực tím, sử dụng clo, ozon hoặc các hợp chất khử trùng khác.
- Xử lý bùn
Khi nước thải đi qua quá trình xử lý chính, bùn vi sinh được hình thành. Bùn này được lắng và đưa vào các bể xử lý bùn để loại bỏ các chất cặn và tạp chất khác. Sau đó, bùn được sấy khô và đóng gói để sử dụng làm phân bón hoặc chất làm đất.
- Thải nước thải đã qua xử lý
Sau khi nước thải đã được xử lý sẽ được đưa ra khỏi hệ thống và được thải ra môi trường. Nước thải được thải ra môi trường có thể được sử dụng lại cho các mục đích như tưới cây, sử dụng trong công nghiệp hoặc tái sử dụng trong các hoạt động sinh hoạt.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước thải bằng VSV hiếu khí
Quá trình xử lý nước thải bằng VSV hiếu khí có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm:
- Tỉ lệ C/N là một yếu tố quan trọng trong việc quản lý quá trình xử lý nước thải bằng VSV hiếu khí. Nếu tỉ lệ này không cân bằng, vi sinh vật sẽ không phát triển và hoạt động tốt, gây ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý nước thải.
- Độ pH, vi sinh vật hiếu khí hoạt động tốt ở mức độ pH từ 6,5 đến 7,5. Nếu môi trường quá axit hoặc quá kiềm, sẽ gây ảnh hưởng tiêu cực đến sự sinh trưởng và hoạt động của vi sinh vật, làm giảm hiệu suất xử lý nước thải.
- Nhiệt độ cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước thải bằng VSV hiếu khí. Vi sinh vật hoạt động tốt ở nhiệt độ từ 20 đến 37 độ C, nếu nhiệt độ môi trường quá thấp hoặc quá cao sẽ làm giảm hoạt động của vi sinh vật.
- Độ ẩm và nồng độ oxy cần được duy trì ở mức độ đủ để giúp vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ trong nước thải. Nếu môi trường quá khô hoặc quá ẩm, sẽ làm giảm hoạt động của vi sinh vật.
- Thành phần chất hữu cơ trong nước thải, nếu hàm lượng quá cao hoặc quá thấp, sẽ làm giảm hiệu suất xử lý nước thải.
Ứng dụng vi sinh vật hiếu khí trong xử lý nước thải
Hiện nay, vi sinh vật hiếu khí đã được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải tại các nhà máy xử lý nước thải nhờ ưu điểm như chi phí thấp, hiệu quả cao và ít tác động đến môi trường. Dưới đây là một số ứng dụng cụ thể:
- Sử dụng để phân hủy bùn đáy trong quá trình xử lý nước thải bằng cách tiêu hao các chất hữu cơ và chuyển chúng thành khí metan và CO2, giúp giảm lượng bùn đáy trong quá trình xử lý.
- Sử dụng trong hệ thống lọc bề mặt để loại bỏ các chất ô nhiễm khỏi nước thải.
- Sử dụng trong hệ thống lọc dạng tĩnh, lọc tập trung để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải, tạo ra một môi trường ổn định và giúp tăng hiệu quả xử lý nước thải.
- Sử dụng trong hệ thống xử lý nước thải tại nhà để giảm lượng chất hữu cơ và các chất ô nhiễm khác trong nước thải.
Kết luận
Nhìn chung, có thể thấy việc xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí là một trong những phương pháp xử lý nước thải hiệu quả và bền vững, mang lại nhiều lợi ích cho môi trường và con người. Hy vọng rằng, thông qua bài viết này, bạn đọc đã có cái nhìn tổng quan và chi tiết hơn về phương pháp xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí, đồng thời có thêm kiến thức để áp dụng vào thực tiễn và bảo vệ môi trường.