ỨNG DỤNG VI SINH KỴ KHÍ TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Quy trình xử lý nước thải hoàn chỉnh của một hệ thống bao gồm nhiều giai đoạn khác nhau, trong đó nổi bật là quá trình xử lý cơ học, xử lý hóa lý và cuối cùng là xử lý sinh học. Trong cụm bể sinh học, xử lý nước thải bằng vi sinh kỵ khí là công đoạn quan trọng không thể phủ nhận. Vậy vi sinh kỵ khí là gì? Vi sinh kỵ khí xử lý nước thải bằng cách nào? Những loại vi sinh nào thông dụng hiện nay? Cùng tìm hiểu các thông tin về vi sinh kỵ khí thông qua bài viết dưới đây của Tín Thành nhé.

Vi sinh kỵ khí là gì?

Vi sinh vật kỵ khí là tất cả những sinh vật nào có thể tồn tại trong môi trường không có oxy, không cần oxy để phát triển. Ngược lại, những vi sinh vật này sẽ có thể phản ứng tiêu cực hoặc chết nếu chúng tiếp xúc với nồng độ oxy trong khí quyển bình thường (20,95% O₂).

Vi sinh vật kỵ khí bao gồm chủ yếu là vi khuẩn, ngoài ra còn có virus, nấm, tảo và động vật nguyên sinh. Sự kỵ khí bắt buộc pahir được chuyển hóa năng lượng bằng cách hô hấp yếm khí hoặc lên men.

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí là quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện thiếu oxy. Quá trình này thường được diễn ra tự nhiên nhờ vào việc tận dụng các vi sinh vật có trong môi trường mà không cần đến oxy. Sản phẩm tạo ra cuối cùng bao gồm CH₄, CO₂, N₂, H₂,… trong đó khí CH₄ (methane) chiếm tới 65%. Dưới đây là sơ đồ tổng quát về quá trình phân hủy của kỵ khí:

(CHO)_nNS → CO₂ +H₂O + CH₄ + NH₄ + H₂ + H₂S + tế bào vi sinh

Vi sinh kỵ khí xử lý nước thải bằng cách nào?

Quá trình phân hủy kỵ khí, còn được gọi là quá trình lên men methane có thể được chia thành bốn giai đoạn:

Thủy phân hoặc lên men: trong đó các phân tử hữu cơ phức tạp bị phân hủy thành đường đơn, acid amin và acid béo bởi hydrolase, một loại exoenzyme. Quá trình thủy phân carbohydrate diễn ra trong vòng vài giờ trong khi protein và lipid diễn ra một vài ngày để phá vỡ.
Tạo acid hoặc hình thành acid hữu cơ: Các đơn phân được hình thành trong giai đoạn thủy phân được các vi khuẩn sinh acid hấp thụ để tiếp tục bị phân hủy thành acid hữu cơ mạch ngắn, rượu, hydro và carbon dioxide.
Acetogenesis: Trong giai đoạn này, các vi sinh vật sinh acetone tiếp tục phân hủy khí hydrogen và carbon dioxide để tạo ra chủ yếu là acid acetic, acid hữu cơ và rượu sau đó được chuyển hóa thành acetate. Acetate đóng vai trò là chất nền cho vi khuẩn tạo methane và vi khuẩn sinh acetate, chúng phát triển trong mối quan hệ hiệp đồng với vi khuẩn tạo methane.
Quá trình sinh methane: Ở giai đoạn cuối, vi khuẩn được gọi là methanogen, chuyển hóa acid acetic thành methane, CO₂ và nước trong điều kiện kỵ khí nghiêm ngặt.

Bể sinh học kỵ khí UASB trong hệ thống xử lý nước thải là loại hình được sử dụng phổ biến nhất hiện nay khi lắp đặt hệ thống xử lý nước thải công nghiệp. Bể UASB còn được gọi là bể kỵ khí có lớp bùn chảy theo hướng ngược dòng. Do nước thải sẽ được vận chuyển từ đáy bể thông qua hệ thống phân phối dòng vào và được đi chuyển qua lớp bùn vi sinh kỵ khí lơ lửng rồi được xử lý. Bùn sau đó sẽ được lắng đọng xuống và tách biệt hoàn toàn khí.

Những loại vi sinh kỵ khí thông dụng

Xử lý nước thải bằng vi sinh sẽ giúp làm giảm hàm lượng BOD và COD trong nước thải. Vi sinh vật được tham gia vào quá trình xử lý nước thải công nghiệp được chính xác là một cơ chế trong phương pháp xử lý nước thải sinh học. Có ba loại vi sinh trong nước thải: bùn vi sinh, vi sinh dạng lỏng và vi sinh dạng bột.

Bùn vi sinh là loại vi sinh thường được sử dụng trong quá trình nuôi cấy vi sinh, chúng ở dạng bùn lỏng gồm cả pha rắn kết hợp với nước.
Vi sinh dạng lỏng là một loại vi sinh nhân tạo và được tổng hợp từ các nguồn vi sinh khác nhau ở dạng lỏng, do vậy vi sinh đạng lỏng thường đậm đặc khi ở chế độ chờ kích hoạt.
Vi sinh dạng bột là nhóm vi sinh mà chúng thường tồn tại dưới dạng bột rắn, chứa rất nhiều chủng vi sinh khác nhau ở chế độ chờ kích hoạt.

Tùy từng loại nước thải cũng như hệ thống mà cần lựa chọn loại vi sinh nước thải nuôi cấy phù hợp, ngoài việc kiểm soát lượng vi sinh bổ sung thì cần phải kiểm soát tốt các yếu tố khác như nồng độ oxy hòa tan, dinh dưỡng… thì quá trình nuôi cấy vi sinh mới đạt chuẩn.

Một mã vi sinh đều được ứng dụng hiệu quả và sử dụng rộng rãi trong bể xử lý kỵ khí cho hệ thống xử lý nước thải mà Tín Thành cung cấp là BAC AD-1005. Đây là một chế phẩm sinh học bao gồm hệ enzyme hoạt tính và các chủng vi sinh được chọn lọc với mật độ cao nhằm làm tăng sinh khối bổ trợ cho quá trình phân hủy kỵ khí. Sự kết hợp của hàng tỷ vi sinh kỵ khí và vi sinh tùy nghi được phân lập đặc biệt thúc đẩy quá trình phân hủy của các chất hữu cơ cao phân từ, xử lý dầu mỡ và các chất ô nhiễm trong nước thải để tạo thành các chất hữu cơ đơn giản hơn CO₂, H₂O và CH₄,.

Một số ưu điểm khi sử dùng BAC AD-1005 cho xử lý kỵ khí như:

Giúp làm giảm lượng bùn phát sinh trong quá trình xử lý.
Giúp giảm tương đối tốt lượng COD trong nước thải.
Tạo và đồng thời duy trì sinh khối có lợi.
Thúc đẩy các quá trình phân hủy chất hữu cơ phức tạp trong xử lý nước.
Tái sử dụng làm năng lượng từ Biogas.
Thúc đẩy cho quá trình ra sinh khí CH₄.
Bênh cạnh đó còn thức đẩy nền kinh tế tuần hoàn trong sản xuất.

Ngoài ra, vi sinh kỵ khí không chỉ ứng dụng ở bể UASB mà còn dùng phổ biến ở một số bể kỵ khí khác như bể biogas, hầm tự hoại và ao hồ kỵ khí.

Trên đây là những thông tin hữu ích về xử lý nước thải bằng vi sinh kỵ khí. Mọi thắc mắc các vấn đề liên quan đến vi sinh xử lý nước thải, thiết bị, hóa chất về môi trường hãy liên hệ ngay với TÍN THÀNH để được tư vấn tận tình nhất!