Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là dựa vào hoạt động của vi sinh vật trong nước thải để khắc phục triệt để những hàm lượng dư thừa. Để giúp bạn hiểu rõ hơn về vấn đề này, các chuyên gia của Công ty TNHH ECOONE Việt Nam xin chia sẻ thông tin cụ thể dưới đây.
Xem nhanh
Phương pháp sinh học xử lý nước thải là gì?
Phương pháp sinh học xử lý nước thải là dựa vào hoạt động của vi sinh vật, chủ yếu là sinh vật hoại sinh có trong nước thải.
Cơ chế hoạt động
Trong quá trình hoạt động, các vi sinh vật sử dụng hợp chất hữu cơ có trong nước làm nguồn dinh dưỡng và sinh ra năng lượng, quá trình này chính là quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ với nồng độ cao về mức cho phép, an toàn với môi trường. Sản phẩm của quá trình phân hủy này là CO2, H2O, N2, ion sulfite…
Một số phương pháp sinh học xử lý nước thải.
Biện pháp hiếu khí
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí là quá trình sử dụng vi sinh oxy hóa chất hữu cơ trong điều kiện có oxy.
Quá trình xử lý thông qua 3 giai chính sau:
- Oxy hóa các chất hữu cơ, cung cấp năng lượng cho tế bào
- Tổng hợp tế bào mới
- Phân hủy nội bào
Các công trình xử lý bằng phương pháp sinh học hiếu khí tiêu biểu như:
- Hồ sinh học hiếu khí
- Cách đồng tưới và bãi lọc
Nguyên tắc hoạt động: Tận dụng khả năng giữ lại cặn bẩn trên bề mặt đất, nước sẽ được thẩm thấu đi qua mặt đất như đi qua một lớp lọc tự nhiên. Nước sẽ được xử lý nhờ các vi sinh vật hiếu khí có trong lỗ hổng và mao quản của mặt đất.
Phương pháp xử lý nước thải kỵ khí.
Sử dụng các vi sinh vật kỵ khí phân hủy sinh học các chất hữu cơ, vô cơ trong điều kiện không có oxy, sản phẩm cuối cùng là C2, N2, CO2… và khí metan (chiếm tới 65%).
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí bao gồm 6 quá trình:
- Thủy phân polymer
- Quá trình lên men của các amino axit và đường trong nước thải
- Phân hủy kỵ khí các axit béo mạch dài và rượu
- Các axit béo dễ bay hơi sẽ được phân hủy kỵ khí
- Từ axit axetic hình thành nên khí methane
- Từ CO2 và Hydrogen. hình thành nên khí methane
Xử lý môi trường bằng phương pháp sinh học kỵ khí bao gồm 2 phương pháp:
Nhân tạo
- Quy trình xử lý nước thải theo phương pháp lọc sinh học kỵ khí
- Đây là quá trình xử lý nước thải có hàm lượng BOD, COD rất cao (lên đến hàng ngàn mg/l)
- Vật liệu lọc có thể là dạng tấm (chất dẻo) hoặc vật liệu rời (hạt polyspiren)
- Nước thải sau khi được đưa vào bể sinh học đi từ dưới lên sẽ qua các lớp vật liệu lọc, các chất hữu cơ sẽ bám lại tại đây cùng với vi khuẩn yếm khí tạo thành lớp màng vi sinh vật
Biện pháp sinh học kỵ khí tự nhiên
- Được áp dụng tại các ao hồ kỵ khí. Tại đây các vi sinh vật kỵ khí hoạt động sống dưới đáy ao, hồ mà không cần oxy của không khí.
Kết hợp kỵ khí và hiếu khí.
- Việc kết hợp hai phương pháp hiếu khí và kỵ khí vào một hệ thống xử lý nước thải sẽ giúp bù trừ, xử lý nước một cách hiệu quả hơn.
- Đối với những nguồn nước có độ ô nhiễm cao như nước thải từ các trang trại chăn nuôi bò, lợn, nước thải từ nhà máy chế biến thực phẩm… không thể xử lý bằng những phương pháp thông thường. Việc kết hợp giúp phân hủy các tạp chất protein khó phân hủy thành các hợp chất đơn giản.
- Ao hồ hiếu – kỵ khí (hay còn gọi là ao hồ tùy nghi) là loại ao hồ phổ biến trong thực tế, vừa phân hủy hiếu khí chất hữu cơ hòa tan có điều trong nước vừa phân hủy kỵ khí cặn lắng ở vùng đáy.
Xử lý nước thải bằng vi sinh thiếu khí.
- Biện pháp vi sinh thiếu khí được sử dụng nhằm mục đích xử lý Nitơ trong nước thải bằng các quá trình Nitrat hóa và khử Nitrat.
- Khi hàm lượng BOD giảm 90 – 98%, nhưng hàm lượng Nitơ trong nước vượt quá mức độ cho phép, cần phải sử dụng phương pháp thiếu khí.
Ưu và nhược
- Ưu điểm: 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.
- Nhược điểm: Tuy nhiên, 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
Nguyên lý chung của quá 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.
Quá trình hóa học trong xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học.
Để thực hiện quá trình oxy hóa sinh hóa, các chất hữu cơ hòa tan, các chất keo và phân tán nhỏ trong nước thải cần được di chuyển vào bên trong tế bào của vi sinh vật. Quá trình xử lý nước thải chính là quá trình vi sinh vật thu gom các chất bẩn từ nước thải để chuyển hóa chúng. Quá trình này gồm 3 giai đoạn:
- Di chuyển các chất gây ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt của tế bào vi sinh vật do khuếch tán đối lưu và phân tử.
- Nhờ tác động của enzim ngoại bào của vi sinh vật, các chất ô nhiễm được phân cắt và khuếch tán vào bên trong màng tế bào do sự chênh lệch nồng độ các chất ở trong và ngoài tế bào.
- Quá trình chuyển hóa các chất ở trong tế bào vi sinh vật đã sản sinh năng lượng và tổng hợp nên các chất mới của tế bào, giúp cho các tế bào sinh trưởng. Quá trình chuyển hóa này có quan hệ rất chặt chẽ với nhau trong tế bào và đó chính là quá trình xử lý nước thải.
Khi môi trường không còn đủ chất dinh dưỡng cung cấp, các tế bào phải sử dụng các chất dự trữ trong tế bào. Đây là quá trình tự oxy hóa:
C5H7NO2 + 5O2 ⇒ 5CO2 + NH3 + 2H2O + H
Một loại vi sinh vật khác, đó là các vi sinh vật tự dưỡng, sẽ tự dưỡng khí NH3 và CO2 sinh ra như là nguồn dinh dưỡng để tạo nên sinh khối tế bào của chúng:
NH3 + CO2 + O2 ⇒ Tế bào VSV + NO2–
NO2– + CO2 + O2 ⇒ Tế bào VSV + NO3–
Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng làm sạch nước thải của Aerotank:
- DO
- pH
- Nhiệt độ
- Nồng độ cơ chất
- Thành phần dinh dưỡng
- Các chất có độc tính trong nước thải
- Nồng độ các chất lơ lửng ở dạng huyền phù
Bể lọc sinh học:
Bể lọc sinh học là công trình nhân tạo, trong đó chất thải được lọc qua lớp vật liệu lọc rắn có bao bọc lớp màng vi sinh vật. Bể lọc sinh học bao gồm các bộ phận chính sau: phần chứa vật liệu lọc, hệ thống phân phối nước trên toàn bộ bề mặt bể, hệ thống thu và dẫn nước sau khi lọc, hệ thống dẫn và phân phối khí cho bể lọc.
Lọc sinh học bao gồm:
- Lọc sinh học có lớp vật liệu không ngập trong nước (lọc phun hay lọc nhỏ giọt).
- Lọc sinh học có lớp vật liệu ngập trong nước.
Lọc sinh học có lớp vật liệu không ngập trong nước. Một vài thông số phải được duy trì trong quá trình hệ thống lọc sinh học đang vận hành:
- pH : 7
- Độ ẩm
- Nhiệt độ : 30-40º C
- Mức Oxy
Bài viêt liên quan:
Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý: Xem thêm>>
Thông tin liên hệ:
CÔNG TY TNHH ECOONE VIỆT NAM
Chi nhánh miền Bắc: Số 8, đường CN6, Cụm công nghiệp vừa và nhỏ Từ Liêm, Bắc Từ Liêm, Hà Nội
Hotline: 0903 209 802 Mr Mạnh Ecoone chem
Website: Sieuthihoachatcongnghiep.com
