Quy trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải cũng như một số chất ô nhiễm vô cơ khác như: H2S, Sunfit, Amonia, Nito,… dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy chất hữu cơ gây ô nhiễm. Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất có trong nước thải làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển.

Mục tiêu chính của hệ thống xử lý nước thải làm giảm hàm lượng ô nhiễm COD, BOD trong nước thải trước khi xả thải vào tự nhiên và đáp ứng được các quy chuẩn quy định. Các hệ thống xử lý nước thải được thiết kế như là nơi nuôi dưỡng sản sinh ra các chủng vi sinh có khả năng oxy hóa các chất bẩn trong nước.

Phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là công nghệ cần thiết nhằm tiết giảm chi phí và tính ổn định, thân thiện với môi trường, dễ vận hành. Nhưng bên cạnh đó, hình thức này còn có những nhược điểm sau: Trong những chủng vi sinh xử lý nước thải còn có những chủng vi sinh, vi khuẩn, vi rút hay tảo có khả năng mang bệnh cho con người. Nước thải sau khi xả ra môi trường nếu dùng cho mục đích sinh hoạt thì cần phải kiểm tra xem trong nước có những vi khuẩn gây bệnh cho con người không.

Vi sinh vật là gì?

Vi sinh vật (microorganisms) là tên gọi chung để chỉ tất cả các sinh vật có kích thước rất nhỏ bé, chỉ có thể thấy được qua kính hiển vi. Nếu thước đo của nguyên tử và phân tử tính bằng A0 (1 A0 = 10-10 m), hoặc nanomet (1nm = 10-9 m) thì kích thước của vi sinh vật được tính bằng micromet (1m = 10-6 m).

Vi sinh vật có những đặc trưng chung sau: Kích thước quá nhỏ bé, chỉ có thể đo bằng micromet, thậm chí đối với virut còn được đo bằng nanomet. Nó còn hấp thụ nhiều, chuyển hóa nhanh. Ví dụ vi khuẩn lactic (Lactobacillus) trong 1 giờ có thể phân giải một lượng đường latozo nặng hơn 100-10000 lần khối lượng của chúng. Có thời gian sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh. Năng lực thích ứng mạnh và dễ sinh biến dị. Với khả năng này, vi sinh vật đã vượt rất xa so với động vật và thực vật. Ngoài ra, chúng còn phân bố rộng, chủng loại nhiều. Vi sinh vật có ở khắp mọi nơi trên Trái Đất

Nguyên lý hoạt động quả quy trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn chuyển hóa chất hữu cơ và ion vô cơ thành bùn trong quá trình sinh trưởng của nó:

Quá trình đồng hóa: là quá trình tổng hợp các nguyên liệu trong tế bào thành các chất đặc trưng của tế bào đồng thời tích lũy năng lượng trong các chất đó.

Quá trình dị hóa: là quá trình phân hủy các chất đặc trưng của tế bào thành các sản phẩm phân hủy và giải phóng năng lượng.

Cơ chế xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng các hoạt động sống của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm hòa tan trong nước thải. Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và sinh năng lượng để duy trì hoạt động sống của chúng. Trong quá trình sống, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối của chúng được tăng lên. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật còn được gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa.

Lưu ý: Như vậy, nước thải được xử lý bằng phương pháp sinh học cuối cùng sẽ làm cho các chỉ tiêu BOD và COD giảm đến mức cho phép. Để có thể xử lý bằng phương pháp này, nước thải không được chứa các chất độc và tạp chất, các muối kim loại nặng hoặc nồng độ của chúng không được vượt quá nồng độ cực đại và cho phép và có tỷ số BOD/COD 0.5.