XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC
1. Giới thiệu về phương pháp xử lý nước thải sinh học
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là quá trình sử dụng vi sinh vật để phân hủy các hợp chất hữu cơ trong nước thải. Các vi sinh vật này hấp thụ chất hữu cơ làm nguồn dinh dưỡng, chuyển hóa chúng thành CO₂, N₂, H₂O và các sản phẩm vô hại khác.
Phương pháp này được xem là giải pháp thân thiện môi trường, hiệu quả và tiết kiệm chi phí, phù hợp cho cả hệ thống công nghiệp và dân dụng.
2. Cơ chế hoạt động của xử lý sinh học
Trong môi trường nước thải, vi sinh vật sẽ phân hủy chất hữu cơ thành các hợp chất đơn giản hơn. Quá trình này giúp giảm nồng độ ô nhiễm, cải thiện chất lượng nước đầu ra đạt chuẩn môi trường.
Sản phẩm cuối cùng bao gồm khí CO₂, N₂, H₂O và một lượng nhỏ bùn sinh học, có thể thu hồi hoặc xử lý tiếp.
3. Ưu điểm của phương pháp xử lý nước thải sinh học
Phương pháp xử lý bằng vi sinh vật mang đến nhiều lợi ích vượt trội:
-
Chi phí đầu tư thấp, tiết kiệm vận hành.
-
Dễ dàng quản lý, không đòi hỏi kỹ thuật cao.
-
Thân thiện với môi trường, không phát sinh hóa chất độc hại.
-
Hiệu suất xử lý cao, nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải.
-
Phù hợp cho nhiều quy mô: từ nhà máy, khu công nghiệp đến hộ gia đình.
4. Các phương pháp xử lý sinh học phổ biến
4.1. Xử lý nước thải bằng vi sinh hiếu khí
Phương pháp hiếu khí sử dụng vi sinh vật sống trong môi trường có oxy. Chúng oxy hóa hợp chất hữu cơ để tạo năng lượng và tổng hợp tế bào mới.
Quá trình gồm 3 giai đoạn:
-
Oxy hóa hợp chất hữu cơ để tạo năng lượng.
-
Tổng hợp tế bào mới từ chất hữu cơ.
-
Phân hủy nội bào, duy trì quần thể vi sinh.
Các công trình xử lý hiếu khí phổ biến gồm:
-
Hồ sinh học hiếu khí
-
Bể Aerotank
-
Bể lọc sinh học nhỏ giọt (trickling filter)
4.2. Xử lý nước thải bằng vi sinh thiếu khí (Anoxic)
Trong bể thiếu khí (Anoxic), các vi sinh vật tùy nghi sẽ hoạt động trong điều kiện thiếu oxy, thực hiện quá trình khử nitrat (denitrification) để loại bỏ Nitơ trong nước thải.
Các phản ứng chuyển hóa Nitơ diễn ra như sau:
-
Ammonia → Nitrite → Nitrate → Nitơ khí (N₂)
Đây là bước trung gian quan trọng trong hệ thống A/O hoặc AO-MBBR, giúp giảm thiểu Nitơ hiệu quả.
4.3. Xử lý nước thải bằng vi sinh kỵ khí
Phương pháp kỵ khí sử dụng các vi sinh vật không cần oxy để phân hủy các hợp chất hữu cơ. Sản phẩm cuối cùng là CH₄ (khí methane) và CO₂ – có thể tận dụng làm năng lượng tái tạo.
Quy trình kỵ khí gồm 6 giai đoạn:
-
Thủy phân polymer
-
Lên men amino axit và đường
-
Phân hủy axit béo dài và rượu
-
Tạo axit béo dễ bay hơi
-
Hình thành methane từ axit axetic
-
Hình thành methane từ CO₂ và H₂
Phương pháp này đặc biệt hiệu quả với nước thải có nồng độ ô nhiễm cao, như trong chế biến thực phẩm, chăn nuôi, sản xuất bia – rượu.
5. Ứng dụng thực tế của các công nghệ sinh học
-
Khu công nghiệp: xử lý nước thải sản xuất, dệt nhuộm, thực phẩm.
-
Nhà máy chế biến: áp dụng hệ thống kỵ khí – hiếu khí kết hợp.
-
Khu dân cư, bệnh viện: lắp đặt hệ thống MBBR, SBR, AAO.
Các mô hình này có thể được thiết kế linh hoạt, phù hợp diện tích và công suất yêu cầu.
6. Kết luận
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là xu hướng tất yếu trong bảo vệ môi trường hiện nay. Việc lựa chọn đúng công nghệ và vận hành ổn định giúp tối ưu hiệu quả xử lý, đảm bảo nước đầu ra đạt QCVN 14:2008/BTNMT.
Để hiểu rõ hơn quy trình chi tiết, bạn có thể xem thêm:
👉 Quy trình xử lý nước thải sinh hoạt
——————————————
Liên hệ tư vấn:
Công Ty Công Nghệ Ensol Việt Nam
Hotline: 0984.584.594
Website: ensoltechnology.com
——————————————
