Tốc độ phát triển vượt bậc của nền kinh tế cũng như sự tiêu thụ năng lượng ngày một tăng lên đã khiến cho tài nguyên tự nhiên quá tải, đặc biệt là nguồn nước. Nhu cầu về nước trong đời sống hàng ngày tăng kên với con số chóng mặt đồng nghĩa với việc lượng nước thải xả ra vô cùng lớn. Chính vì thế, hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu các phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học ở bài viết dưới đây.
Xử lý nước thải
Xử lý nước thải chính là loại bỏ các chất ô nhiễm ra khỏi nước bằng các phương pháp hóa học, vật lý và phương pháp sinh học để đưa nước thải về dạng lòng không độc hại với môi trường.
Trong tất cả các phương pháp trên thì phương pháp sinh học sẽ làm giảm khả năng tái ô nhiễm môi trường, không gây nguy hại đến môi trường. Hơn nữa đây cũng là phương pháp được sử dụng nhiều nhất.
Các phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học chính là phương pháp xử lý dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu là các loài sinh vật dị dưỡng hoại sinh có ở trong nước thải. Sinh vật sống ở trong nước thải sẽ sử dụng các chất hữu cơ cũng như một số khoáng chất có mặt trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng để nuôi sống cơ thể cùng việc phân giải các hợp chất hữu cơ thành chất vô cơ đơn giản. Mục đích của việc xử lý này đó chính là khử BOD và COD.
Phương pháp xử lý sinh học được chia làm 2 loại:
- Phương pháp kỵ khí sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí trong điều kiện không có oxy
- Phương pháp hiếu khí sẽ sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí trong điều kiện có oxy liên tục. Quá trình oxy hóa sinh hóa chính là quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật.
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí
- Đây chính là quá trình sử dụng các vi sinh oxy hóa các chất hữu cơ trong điều kiện có oxy. Khi xử lý nước thải bằng vi sinh hiếu khí sẽ gồm 3 giai đoạn cơ bản: oxy hóa các chất hữu cơ, tổng hợp tế bào mới và phân hủy nội bào
- Trong việc áp dụng phương pháp sinh học hiếu khí thường phân thành phương pháp xử lý sinh học nhân tạo và tự nhiên. Cụ thể như sau:
Phương pháp xử lý sinh học nhân tạo
Quá trình hiếu khí sinh trưởng lơ lửng (Aerotank)
- Aerotank thực chất là quá trình xử lý nước thải bằng vi sinh có dạng bể thực hiện thông qua bùn hoạt tính cũng như cung cấp oxy bằng khí nén hoặc khuấy đảo, làm thoáng liên tục. Dạng bùn sẽ phát triển ở trạng thái lơ lửng cũng như hiệu suất xử lý hợp chất hữu cơ vô cùng cao.
- Trong bùn hoạt tính sẽ chứa những vi sinh vật có trong nước thải tạo thành bông cặn để có thêm khả năng hấp thu cũng như phân hủy khi có mặt oxy của các chất hữu cơ
Quá trình lọc sinh học hiếu khí
- Hoạt động nhờ quá trình bám dính của một số vi khuẩn hiếu khí ở trên lớp vật liệu giá thể. Do quá trình bám sính tốt nên lượng sinh khối tăng lên và thời gian lưu bùn kéo dài do đó xử lý được lượng nước thải lớn.
- Vi sinh xử lý BOD và COD cùng một phần Nito, photpho.
- Đĩa quay sinh học xuất hiện khi màng sinh học tiếp xúc với chất hữu cơ có mặt ở nước thải. Nhờ cơ chế vận hành liên tục mà màng sinh học vừa tiếp xúc với chất hữu cơ vừa tiếp xúc với không khí do đó chất hữu cơ được phân hủy cực nhanh
- Mương oxy hóa chính là dạng cải tiến của bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh trong điều kiện hiếu khí kèo dài cùng bùn hoạt tính
Phương pháp xử lý sinh học tự nhiên
Ao hồ sinh học
- Vi sinh bật sẽ hấp thụ oxy có từ rêu tào trong khi tham gia quá trình quang hợp cũng như oxy hóa từ không khí để các chất hữu cơ oxy hóa. Tảo, rong lại là những sinh vật tiêu thụ CO2, nitrat amoni, photphat sinh ra từ sự phân hủy, oxy hóa các chất hữu cơ bởi vi sinh.
- Quá trình tự làm sạch của hồ chính là phương pháp sinh học chủ yếu trong khi xử lý chất thải của hồ sinh học
Cánh đồng tưới và bãi lọc
- Hàm lượng nito, photphat, kali khá nhiều trong nước thải sinh hoạt. Việc sử dụng vi sinh ở trong tự nhiên diễn ra chậm khi xử lý các chất hữu cơ
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí
- Là quá trình phân hủy sinh học các chất vô cơ và hữu cơ phân tử trong điều kiện không có oxy phân tử bởi các vi sinh vật kị khí
- Ở phương pháp sinh học kị khí sẽ chia làm 6 quá trình:
Thủy phân polymer
Lên men amino axit và đường
Phân hủy kị khí các axit béo dễ bay hơi
Phân hủy kị khí các axit béo mạch dài và rượu
Hình thành khí methane từ axit acetic
Hình thành khí methane từ CO2 và Hydrogen
Như vậy, COD sẽ giảm ở giai đoạn methane
Phương pháp xử lý sinh học kị khí nhân tạo
- Xử ly nước thải bằng lọc sinh học kị khí chính là lọc khí với sinh trưởng gắn kết trên giá mang các chất hữu cơ
- Xử lý nước thải bằng bể USAB thông qua tác dụng của sinh vật kị khí thì lớp bùn sẽ được lắng xuống dưới đáy bể và chuyển hóa thành metan và cacbon dioxide
Phương pháp xử lý sinh học kị khí tự nhiên
- Ao hồ kị khí khi đó các vi sinh vật vẫn trao đổi chất và tiến hành hoạt động sống như thường mà không cần oxy của không khí
Trên đây là những thông tin cần thiết về Các phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Đây là phương pháp được sử dụng rộng rãi và phổ biến vì chi phí vận hàng cũng như bảo dưỡng rất thấp.
