Các Loại Vi Sinh Xử Lý Nước Thải An Toàn Và Hiệu Quả Nhất 2023

Trong hầu hết các bể xử lý nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt hay y tế đều cần sử dụng vi sinh xử lý nước thải. Đây là một quần thể vi sinh được tổng hợp và bảo quản trong môi trường phù hợp, sau đó được nuôi cấy để ứng dụng cho quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Theo đó, mỗi loại vi sinh vật sẽ phù hợp với từng loại nước thải có thành phần, tính chất khác nhau. Trong bài viết này, hãy cùng Công ty Môi trường Polygreen sẽ làm rõ hơn về các vi sinh vật xử nước thải nhé.

 

Tìm hiểu về vi sinh vật xử lý nước thải là gì?

 

 

Vi sinh vật xử lý nước thải là một quần thể vi sinh vật có khả năng phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải. Chúng tồn tại ở dạng tự nhiên trong môi trường, chẳng hạn như trong đất, nước, không khí,... hoặc được nuôi cấy và sản xuất trong các nhà máy. Ứng dụng vi sinh vật xử lý nước thải có hiệu quả cao, thân thiện với môi trường và đặc biệt có chi phí thấp, phù hợp với nhiều quy mô khác nhau.

 

Vi sinh xử lý nước thải có thể phân hủy các chất hữu cơ một cách triệt để, từ đó loại bỏ các chất ô nhiễm ra khỏi nước thải. Chúng có thể phân hủy các chất hữu cơ như: protein, chất béo, carbohydrate,... thành các chất vô cơ như khí CO2, H2O,... Tuỳ vào thành phần và tính chất của nước thải mà sẽ sử dụng các chủng vi sinh vật khác nhau để xử lý một cách hiệu quả nhất.

 

Tại sao phải sử dụng vi sinh vật để xử lý nước thải?

 

 

Trong nước thải có chứa rất nhiều tạp chất và vô vàn các vi sinh vật gây bệnh cho con người. Những loại chất thải này nếu không được xử lý mà xả trực tiếp cống, ao hồ,... sẽ gây ô nhiễm nặng nề và tạo nên nhiều mối nguy hại cho môi trường xung quanh.

 

Ứng dụng vi sinh vật vào xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp được xem là một giải pháp bền vững, không gây ô nhiễm môi trường. Mặt khác, việc sử dụng công nghệ xử lý nước thải bằng vi sinh vật sẽ không phải sử dụng đến hóa chất, không tạo ra chất thải thứ cấp và có thể phân huỷ các chất hữu cơ thành các chất vô cơ nên rất an toàn và thân thiện với môi trường.

 

Quy trình dùng xử lý nước thải bằng vi sinh vật được thực hiện như thế nào?

 

Hiện nay, quy trình xử lý nước thải bằng chế phẩm vi sinh vật sẽ được chia làm 2 loại, đó là kỵ khí và hiếu khí. Cụ thể như sau:

 

Quy trình xử lý vi sinh vật kỵ khí

 

Quy trình xử lý vi sinh vật kỵ khí diễn ra trong môi trường yếm khí, không có oxy. Vi sinh vật kỵ khí phân hủy các chất hữu cơ thành các chất vô cơ, chẳng hạn như CO2, H2O, CH4,... Quy trình này được thực hiện thông qua các giai đoạn sau:

 

• Thuỷ phân và cắt mạch các hợp chất cao phân tử

 

• Axit hoá

 

• Axetic hóa

 

• Metan hoá

 

Tuỳ theo trạng thái của bùn, chúng ta có thể chia quá trình xử lý vi sinh vật kỵ khí thành:

 

• Quá trình xử lý kỵ khí đối với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng.

 

• Quá trình xử lý kỵ khí đối với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám.

 

Quy trình xử lý vi sinh vật kỵ khí thích hợp với các loại nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao, xử lý nhanh chóng và có chi phí thấp. Tuy nhiên, quy trình xử lý vi sinh vật kỵ khí cũng có một số nhược điểm như sản sinh ra khí metan, dễ gây ra cháy nổ và gây ra mùi hôi khó chịu.

 

Quy trình xử lý vi sinh vật hiếu khí

 

 

Quy trình xử lý vi sinh vật hiếu khí trải qua 3 giai đoạn chính:

 

• Giai đoạn oxy hóa: Oxy hóa sẽ giúp phân hủy các chất hữu cơ thành CO2, H2O,...

 

CxHyOz + O2 => CO2 + H2O + DH

 

• Giai đoạn tổng hợp tế bào: Vi sinh vật sử dụng các chất dinh dưỡng trong nước thải để tổng hợp tế bào mới.

 

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

 

• Giai đoạn phân hủy nội bào: Ở giai đoạn này, các tế bào vi sinh vật chết đi và bị phân hủy thành các chất vô cơ.

 

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

 

Tùy theo từng trạng thái tồn tại của vi sinh vật mà quá trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo có thể chia thành 2 loại như sau:

 

• Quy trình xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng: Quá trình này sử dụng khử chất hữu cơ chứa cacbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng, quá trình lên men phân huỷ hiếu khí, bể phản ứng hoạt động gián đoạn.

 

• Quy trình xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám: Quá trình xử lý này tương tự quá trình 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.

 

Xử lý vi sinh vật hiếu khí có ưu điểm là không tạo ra khí metan, không gây mùi hôi và có thể xử lý đa dạng các loại nước thải khác nhau. Tuy nhiên, quy trình này cũng tồn tại một số nhược điểm như thời gian xử lý khá chậm và có chi phí xử lý cao hơn quy trình xử lý vi sinh vật kỵ khí.

 

Một số loại vi sinh xử lý nước thải môi trường phổ biến nhất hiện nay

 

Bùn vi sinh

 

 

Bùn vi sinh xử lý nước thải là một hình thức phổ biến của phương pháp xử lý nước thải bằng vi sinh vật, nó thường tồn tại ở dạng bùn lỏng, bao gồm cả pha rắn và pha nước.

 

Ưu điểm:

 

• Tận dụng vi sinh vật tự nhiên có trong các hệ thống xử lý nước thải khác.

 

• Chứa nhiều loại vi sinh khác nhau, tùy thuộc vào thành phần tính chất của nước thải.

 

• Giảm thời gian nuôi cấy, nếu vi sinh vật có sẵn trong bùn thì quá trình xử lý nước thải diễn ra nhanh chóng.

 

• Giá thành rẻ.

 

Nhược điểm:

 

• Cần cung cấp oxy để duy trì vi sinh vật.

 

• Tốn chi phí vận chuyển vì bùn lỏng có khối lượng lớn.

 

Vi sinh dạng lỏng

 

Vi sinh dạng lỏng là một dạng vi sinh nhân tạo được tổng hợp từ nhiều nguồn vi sinh vật trong nước khác nhau và tồn tại ở dạng lỏng. Do đó, chúng thường rất đậm đặc trong chế độ chờ kích hoạt.

 

Ưu điểm:

 

• Thích hợp cho việc điều khiển loại vi sinh cụ thể cho từng loại nước thải.

 

• Tương đối dễ vận chuyển và bảo quản.

 

• Tích hợp sẵn trong các sản phẩm xử lý nước thải.

 

Nhược điểm:

 

• Yêu cầu thời gian kích hoạt và thích nghi với nước thải cụ thể.

 

• Giá thành cao do quá trình sản xuất và tổng hợp phức tạp.

 

Vi sinh dạng bột

 

Vi sinh dạng bột tồn tại dưới dạng rắn và chứa nhiều chủng vi sinh khác nhau ở chế độ chờ kích hoạt.

 

Ưu điểm:

 

• Dễ vận chuyển và bảo quản do dạng bột có khối lượng nhẹ.

 

• Phù hợp cho nhiều loại nước thải khác nhau và giúp kiểm soát loại vi sinh cụ thể.

 

• Dễ tích hợp vào quy trình xử lý nước thải.

 

Nhược điểm:

 

• Đòi hỏi thời gian kích hoạt và thích nghi với nước thải cụ thể.

 

• Giá thành cao do quá trình sản xuất và tổng hợp phức tạp.

 

Công dụng của vi sinh vật xử lý nước thải

 

 

• Phân giải chất hữu cơ: Chế phẩm vi sinh giúp phân giải nhanh các chất hữu cơ có trong chất thải rắn và nước thải như protein, lipit, xenlulozơ, tinh bột và nhiều chất khác. Điều này góp phần đẩy nhanh quá trình mùn hoá và làm sạch nước thải, giúp giảm tải ô nhiễm môi trường.

 

• Giảm mùi hôi thối: Vi sinh vật thường có khả năng phân hủy các hợp chất gây mùi khó chịu trong nước thải. Quá trình xử lý bằng chế phẩm vi sinh giúp giảm tối đa mùi hôi thối của nước thải, tăng hiệu quả cho quá trình xử lý nước thải.

 

• Hạn chế mầm bệnh: Vi sinh xử lý nước thải cũng có khả năng hạn chế mầm bệnh. Điều này đảm bảo rằng nước thải sau khi xử lý sẽ không gây hại cho sức khỏe con người và môi trường.

 

• Ứng dụng đa dạng: Chế phẩm vi sinh được sử dụng rộng rãi để xử lý nước thải trong nhiều môi trường khác nhau. Chúng có thể được áp dụng trong các nhà máy công nghiệp hoặc xử lý nước thải sinh hoạt kỵ khí, hiếu khí hoặc hỗn hợp. 

 

• Xử lý mùi hôi: Chế phẩm vi sinh cũng có khả năng xử lý mùi hôi của nước thải, nước cống, nước ao tù, nhà vệ sinh (toilet), nước bị ô nhiễm và các nguồn nước khác. Điều này làm cho vi sinh vật trở thành một giải pháp hiệu quả trong việc làm sạch và giúp cho môi trường trở nên trong lành hơn.

 

• Làm sạch tảo: Vi sinh vật cũng có khả năng loại bỏ tảo trong đầm, phá, hồ, ao và các nguồn nước khác. Điều này giúp kiểm soát sự phát triển quá mức của tảo, đảm bảo rằng môi trường nước luôn duy trì trạng thái cân bằng.

 

• Ức chế vi khuẩn có hại: Các chế phẩm vi sinh có thể ức chế hoạt động của các loại vi khuẩn có hại trong nước, giúp loại bỏ nguy cơ gây bệnh và làm cho nước thải trở nên an toàn hơn.

 

• Chuyển hóa nước thải hữu cơ: Vi sinh vật giúp chuyển hóa các loại nước thải hữu cơ thành nước tưới hữu ích cho cây trồng, với hàm lượng dinh dưỡng cao. Điều này giúp tái sử dụng nước thải và giảm lãng phí tài nguyên.

 

• Phân hủy bùn dư: Các chế phẩm vi sinh vật cũng có khả năng phân hủy bùn dư trong bồn cầu và hệ thống nước thải, giảm thiểu tới mức tối đa chi phí khi thuê xe hút và loại bỏ bùn dư không cần thiết.

 

Bởi vì phương pháp sử dụng vi sinh vật để xử lý nước thải mang lại nhiều hiệu quả tích cực cho môi trường nên đã có rất nhiều công nghệ xử lý chất thải môi trường dựa trên phương pháp này đã ra đời và phát huy vô cùng tốt, tiêu biểu nhất có thể kể đến là công nghệ AAO MBBR.

 

Những yếu tố ảnh hưởng tới phương pháp xử lý nước thải bằng vi sinh vật

 

 

Xử lý nước thải bằng vi sinh vật là một phương pháp hiệu quả và thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, hiệu quả của phương pháp này phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm:

 

• Oxy: Vi sinh xử lý nước thải cần có oxy để phân hủy các chất ô nhiễm trong nước thải. Nếu không có oxy, chúng sẽ chuyển sang trạng thái yếm khí hoặc kỵ khí, dẫn đến hiệu quả xử lý kém.

 

• Chất dinh dưỡng: Vi sinh vật cần các chất dinh dưỡng như nitơ, photpho, kali,... để hoạt động và phát triển. Nếu thiếu các chất dinh dưỡng, chúng sẽ không thể phân hủy các chất ô nhiễm một cách hiệu quả.

 

• Nhiệt độ: Nhiệt độ thích hợp cho vi sinh vật hoạt động là từ 20 đến 30 độ C. Nếu nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp, vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt hoặc hoạt động kém hiệu quả.

 

• Độ pH: Độ pH thích hợp cho vi sinh vật hoạt động là từ 6 - 8. Nếu độ pH quá cao hoặc quá thấp, vi sinh vật sẽ chết hoặc hoạt động kém hiệu quả.

 

• Thời gian lưu nước trong hệ thống: Thời gian càng dài, vi sinh vật càng có nhiều thời gian để phân hủy các chất ô nhiễm. Tuy nhiên, thời gian lưu nước quá dài cũng có thể dẫn đến sự tích tụ của các chất ô nhiễm, gây ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý.

 

• Sự cạnh tranh giữa các loài vi sinh vật: Trong hệ thống xử lý nước thải, có nhiều loài vi sinh vật khác nhau cùng tồn tại. Các loài vi sinh vật này có thể cạnh tranh với nhau để sử dụng các chất dinh dưỡng và oxy. Sự cạnh tranh này có thể ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước thải.

 

• Các yếu tố gây độc: Một số chất ô nhiễm trong nước thải có thể gây độc cho vi sinh vật như amoni, hợp chất vòng, axit bay hơi, tanin, chất khử - sát trùng,.... Các chất ô nhiễm này có thể làm giảm số lượng vi sinh vật, dẫn đến hiệu quả xử lý kém.

 

Các nhóm vi sinh vật trong xử lý nước thải

 

Nhóm vi sinh vật hiếu khí

 

 

Nhóm vi sinh vật hiếu khí còn được gọi là các vi sinh vật phụ thuộc vào oxy, thường làm việc trong môi trường có khả năng cung cấp oxy. Chúng tận dụng oxy để phân hủy các chất hữu cơ trong rác thải, chuyển chúng thành các sản phẩm không gây ô nhiễm môi trường như nước, khí CO2 và các hợp chất không độc hại. 

 

Nhóm vi sinh vật kỵ khí

 

Trái với nhóm vi sinh vật hiếu khí, nhón vi sinh vật kỵ khí sinh trưởng và tồn tại trong môi trường không có không khí. Chúng thường xuất hiện trong các môi trường như đáy đầm, đất đỏ sâu hoặc trong các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cạn khí. Nhóm này chủ yếu chuyển hóa chất thải thành khí metan, khí hydro và các sản phẩm kháng khuẩn. 

 

Trên đây, Polygreen đã cung cấp cho bạn những thông tin về phương pháp vi sinh xử lý nước thải. Có thể thấy, với ưu điểm xử lý nước thải vượt trội, chi phí hợp lý, phương pháp xử lý nước thải bằng vi sinh vật ngày càng được ứng dụng rộng rãi. Nếu bạn có nhu cầu lắp đặt hệ thống xử lý nước thải hoặc cần hỗ trợ sửa chữa hệ thống xử lý nước thải thì hãy liên hệ với Polygreen để được tư vấn nhanh chóng nhất.