Mục lục

Nước thải là một trong những vấn đề môi trường cấp bách nhất hiện nay cũng như xử lý nước thải sinh học an toàn là hướng đi mà nhiều người quan tâm. Theo thống kê của Bộ Tài nguyên và Môi trường, mỗi năm, Việt Nam thải ra khoảng 60 triệu m3 nước thải công nghiệp. Trong đó, chỉ có khoảng 20% được xử lý đạt quy chuẩn kỹ thuật. Phương pháp xử lý nước thải sinh học là một trong những phương pháp hiệu quả và thân thiện với môi trường nhất hiện nay.

Khái niệm phương pháp xử lý nước thải sinh học

Phương pháp xử lý nước thải sinh học là phương pháp sử dụng vi sinh vật để phân hủy các chất ô nhiễm trong nước thải. Vi sinh vật là những sinh vật đơn bào hoặc đa bào có kích thước rất nhỏ, chỉ có thể nhìn thấy được dưới kính hiển vi.

Vi sinh vật có khả năng phân hủy các chất hữu cơ thành các chất vô cơ đơn giản, dễ dàng phân giải. Các chất hữu cơ trong nước thải bao gồm chất hữu cơ hòa tan, chất hữu cơ lơ lửng và chất hữu cơ dạng keo.

Quy trình xử lý nước thải sinh học

Quy trình xử lý nước thải sinh học nói chung được chia thành nhiều giai đoạn khác nhau. Với các phương pháp khác nhau sẽ có quy trình xử lý khác nhau. Tuy nhiên, quy trình xử lý nước thải sinh học nói chung sẽ bao gồm những quy trình sau:

Xử ký sơ cấp
Xử lý phân hủy sinh học kỵ khí/ hiếu khí
Xử lý phân hủy bằng ozone.
Xử lý và lắng thứ cấp
Xử lý và tái sử dụng bùn thải/ chất thải

Xử lý nước thải sinh học bằng các phương pháp

Các loại phương pháp xử lý nước thải sinh học

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học chủ yếu dựa vào các loại vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh hoặc là vi khuẩn nitrat hóa. Chúng có khả năng chuyển hóa các chất hữu cơ gây ô nhiễm thành các chất vô cơ, chất khí đơn giản và nước. Dưới đây là 2 phương pháp xử lý nước phổ biến thường gặp:

Phương pháp xử lý nước thải sinh học hiếu khí

Phương pháp này sử dụng vi sinh vật hiếu khí để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải. Vi sinh vật hiếu khí là những vi sinh vật cần oxy để sinh trưởng và phát triển. Phương pháp xử lý nước thải sinh học hiếu khí có hiệu quả cao trong việc loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan và lơ lửng. Tuy nhiên, phương pháp này yêu cầu cung cấp đủ oxy cho vi sinh vật sinh trưởng và phát triển.

Ưu điểm chính của xử lý nước thải bằng vi sinh hiếu khí là gì?

Phương pháp này có những ưu điểm đột phá sau:

Hiệu quả cao: Khả năng phân hủy một lượng lớn chất hữu cơ có trong nước thải, giảm thiểu đáng kể nồng độ BOD và COD.
Thân thiện với môi trường: Vì không sản sinh ra các sản phẩm phụ độc hại nên thân thiện với môi trường
Chi phí thấp: Chi phí vận hành và bảo trì hệ thống xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí khá thấp
Dễ vận hành: Quy trình xử lý khá là đơn giản, dễ dàng kiểm soát và vận hành, giúp tiết kiệm thời gian và công sức cho nhân viên.

Phương pháp xử lý nước thải sinh học hiếu khí

Các giai đoạn của phương pháo xử lý sinh học hiếu khí

Giai đoạn thủy phân

Giai đoạn thủy phân là giai đoạn đầu tiên của quá trình xử lý nước thải yếu khí. Trong giai đoạn này, các vi sinh vật yếm khí thủy phân các chất hữu cơ phức tạp thành các chất hữu cơ đơn giản hơn, chẳng hạn như đường đơn, axit béo, và amino acid.

Giai đoạn axit hóa

Giai đoạn axit hóa là giai đoạn tiếp theo của quá trình xử lý nước thải yếu khí. Trong giai đoạn này, các vi sinh vật yếm khí tiếp tục phân hủy các chất hữu cơ đơn giản thành các axit hữu cơ, chẳng hạn như axit axetic, axit butyric, và axit propionic.

Giai đoạn methanogenesis

Giai đoạn methanogenesis là giai đoạn cuối cùng của quá trình xử lý nước thải yếu khí. Trong giai đoạn này, các vi sinh vật yếm khí methanogenesis phân hủy các axit hữu cơ thành các khí mêtan (CH4) và carbon dioxide (CO2).

Quy trình vận hành của phương pháp xử lý nước thải hiếu khí hiện nay

Vi sinh vật hiếu khí cần có môi trường thích hợp, có oxy liên tục để phân hủy cũng như chuyển hóa các chất hữu cơ. Quy trình xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí gồm ba giai đoạn chính:

Các chất hữu cơ trong nước thải bị Oxy hóa

CxHyOz + O2 => CO2 + H2O + DH

Vi sinh vật tiến hành tổng hợp tế bào mới

CxHyOz + NH3 + O2 => CO2 + H2O + DH

Vi sinh vật phân hủy nội bào

C5H7NO2 + 5O2 => 5CO2 + 5 H2O + NH3 ± DH

Tùy vào trạng thái tồn tại của sinh vật trong nước thải mà còn chia thành 2 loại xử lý chính như:

Xử lý sinh học với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng: Phương pháp này sử dụng để khử các chất hữu cơ chứa carbon. Phương pháp xử lý này còn bao gồm các quy trình như bùn hoạt tính, hồ làm thoáng, bể phản ứng hoạt động gián đoạn cũng như quá trình lên men phân hủy hiếu khí. Trong này, quá trình bùn hoạt tính hiếu khí (Aerotank) là phổ biến nhất.
Xử lý sinh học với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám: Gồm những phương pháp như bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, đĩa sinh học và bể phản ứng nitrat hóa với màng cố định.

Phương pháp xử lý nước thải sinh học kỵ khí

Phương pháp này sử dụng vi sinh vật kỵ khí để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải. Vi sinh vật kỵ khí là những vi sinh vật không cần oxy để sinh trưởng và phát triển. Phương pháp xử lý nước thải sinh học kỵ khí có hiệu quả cao trong việc loại bỏ các chất hữu cơ khó phân hủy, chẳng hạn như các chất hữu cơ dạng keo. Tuy nhiên, phương pháp này có thể tạo ra các sản phẩm phụ độc hại, chẳng hạn như khí metan và hydro sulfide.

Ưu điểm chính của phương pháp xử lý nước thải sinh học kỵ khí

Phương pháp vi sinh kỵ khí là một trong những giải pháp xử lý nước thải hiệu quả, bền vững và thân thiện với môi trường. Nếu như phương pháp xử lý hiếu khí là truyền thống, phương pháp kỵ khí mang lại nhiều lợi ích vượt trội hơn như:

Tiết kiệm năng lượng: Phương pháp này không cần oxy, do đó giảm thiểu nhu cầu sử dụng năng lượng để cung cấp oxy cho bể xử lý.
Giảm lượng bùn thải: Phương pháp này tạo ra ít bùn thải hơn so với xử lý hiếu khí, giảm chi phí xử lý bùn và giảm thiểu tác động đến môi trường.
Sản xuất khí biogas: Quá trình xử lý kỵ khí tạo ra khí biogas, có thể tận dụng để sản xuất điện hoặc cung cấp nhiệt cho các hoạt động sản xuất.
Xử lý hiệu quả các chất hữu cơ khó phân hủy: Vi sinh kỵ khí có khả năng phân hủy các chất hữu cơ khó phân hủy như cellulose, lignin, protein, lipid, giúp loại bỏ các chất ô nhiễm nguy hại trong nước thải.

Phương pháp xử lý nước thải sinh học kỵ khí

Giai đoạn thủy phân

Giai đoạn thủy phân là giai đoạn đầu tiên của quá trình xử lý nước thải kị khí. Trong giai đoạn này, các vi sinh vật kị khí thủy phân các chất hữu cơ phức tạp thành các chất hữu cơ đơn giản hơn, chẳng hạn như đường đơn, axit béo, và amino acid.

Giai đoạn axit hóa

Giai đoạn axit hóa là giai đoạn tiếp theo của quá trình xử lý nước thải kị khí. Trong giai đoạn này, các vi sinh vật kị khí tiếp tục phân hủy các chất hữu cơ đơn giản thành các axit hữu cơ, chẳng hạn như axit axetic, axit butyric, và axit propionic.

Giai đoạn tạo khí

Giai đoạn tạo khí là giai đoạn cuối cùng của quá trình xử lý nước thải kị khí. Trong giai đoạn này, các vi sinh vật kị khí tạo ra khí biogas, bao gồm khí metan (CH4) và carbon dioxide (CO2).

Giai đoạn lắng

Giai đoạn lắng là giai đoạn cuối cùng của quá trình xử lý nước thải kị khí. Trong giai đoạn này, các chất rắn lơ lửng trong nước thải được lắng xuống đáy bể.

Quy trình vận hành của phương pháp xử lý nước thải kỵ khí hiện nay

Với những phương pháp xử lý nước như thế này cần được vận hành bởi các chuyên gia hoặc bàn giao quy trình cho người biết vận hành. Công ty xử lý nước chúng tôi với nhiều năm kinh nghiệm, chắc chắn có thể giúp bạn hoàn thiện hệ thống xử lý nước thải kị khí cũng như các hệ thống xử lý nước khác. Giá rẻ và an toàn, chất lượng.

Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp xử lý nước thải sinh học

Ưu điểm phương pháp xử lý nước thải sinh học

Phương pháp xử lý nước thải sinh học là phương pháp thân thiện với môi trường, không gây ô nhiễm thứ cấp.
Phương pháp này có hiệu quả cao trong việc loại bỏ các chất hữu cơ, đặc biệt là các chất hữu cơ khó phân hủy.
Phương pháp này có thể sử dụng để xử lý nhiều loại nước thải khác nhau, từ nước thải sinh hoạt đến nước thải công nghiệp.

Xử lý nước thải sinh học mang lại nhiều lợi ích

Nhược điểm

Phương pháp xử lý nước thải sinh học có thể mất nhiều thời gian để đạt hiệu quả xử lý cao.
Phương pháp này yêu cầu thiết kế và vận hành hệ thống xử lý phù hợp.

Tạm kết

Phương pháp xử lý nước thải sinh học là một phương pháp hiệu quả và thân thiện với môi trường. Phương pháp này được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp. Nếu quý khách hàng có nhu cầu ứng dụng phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học xin vui lòng liên hệ Công ty xử lý nước là đơn vị chuyên xử lý các loại nước thải với nhiều phương pháp khác nhau. Trên đây là toàn bộ thông tin về các phương pháp xử lý nước thải sinh học, hi vọng đã giúp quý khách hàng có thêm thông tin về phương pháp này