Vi sinh vật xử lý nước thải và cách nuôi cấy vi sinh

Xử lý nước thải là hệ thống cần được chú ý trong mọi công trình sản xuất hay sinh hoạt… Vi sinh vật xử lý nước thải đang là phương pháp phổ biến được ưu tiên lựa chọn làm nhiều ưu điểm nổi bật. Hãy cùng tìm hiểu về phương pháp xử lý nước thải này qua bài viết dưới đây của Envico.

Ô môi trường là thiết bị cấp vấn đề

Ô nhiễm môi trường nước đang trở thành một vấn đề ngày càng nghiêm trọng trên toàn cầu nói chung và tại Việt Nam nói riêng, tình hình càng trở nên cảnh báo động do sự tăng tốc nhanh chóng của quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa . Mặc dù các cơ quan và quản lý tổ chức đã đưa ra nhiều phương pháp, nhưng thực tế vẫn còn nhiều phương pháp cần được vượt qua.

Để ngăn chặn tình trạng nhiễm trùng ngày càng trở nên nghiêm trọng và giảm tác động tiêu cực đối với sức khỏe con người và môi trường đô thị, công tác xử lý ô nhiễm môi trường cần phải được phát triển khai và thực hiện nhanh chóng. Trong các công nghệ xử lý nước thải, vi sinh vật xử lý nước thải là phương pháp được ưa chuộng bởi ưu điểm nổi bật mà nó mang lại. Vì vậy, sau đây mời bạn hãy cùng Envico tìm hiểu sâu về phương pháp này. 

>>> Xem thêm: Du lịch ảnh hưởng đến môi trường mà bạn có thể chưa biết 

Xử lý nước thải bằng vi sinh vật là gì? 

Vi sinh vật xử lý nước thải là phương pháp sử dụng vi sinh vật để phân hủy các chất ô nhiễm trong nước thải. Phương pháp này dựa trên cơ sở hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu là sinh vật van sinh có trong nước thải.

Phương pháp này mang lại hiệu quả xử lý cao với chi phí đầu tư, công việc vận hành và bảo trì cũng đơn giản mà thân thiện với môi trường. Việc trở thành lựa chọn tiêu biểu cho phương pháp xử lý nước thải cũng là điều dễ hiểu.

Hình 1: Phương pháp xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiện đang rất ưu chuộn 

Đặc điểm và môi trường sống của vi sinh vật

Vi sinh vật xử lý nước thải có những sản phẩm nổi bật bao gồm kích thước nhỏ bé, trung bình chỉ từ 0,2 đến 10 micromet. Chúng tôi có thể hiện hữu khả năng hấp thụ và chuyển hóa vượt trội, đặc biệt trong quá trình sinh trưởng và phát triển mạnh mẽ.

Thông thường thì vi sinh vật tự dưỡng có tốc độ tăng trưởng chậm hơn so với vi sinh vật thiên dưỡng. Cụ thể, tốc độ phát triển trung bình của vi sinh vật tự dưỡng dao động từ 60 đến 90 phút, trong khi vi sinh vật dưỡng chỉ mất khoảng 20 đến 40 phút để phát triển.

Ngoài ra, khả năng thích ứng và tồn tại của vi sinh vật rất đa dạng, giúp chúng có thể sống sót trong môi trường với điều kiện khắc nghiệt như môi trường nước thuận lợi. Có 2 loại vi sinh vật phổ biến là vi sinh vật tự dưỡng và vi sinh vật dị dưỡng

• Vi sinh vật tự dưỡng: chuyển hóa chất hữu cơ thành năng lượng và sử dụng CO2 làm nguyên liệu cho quá trình tổng hợp mới.
• Vi sinh vật dị dưỡng : lấy chất hữu cơ có trong nước thải làm nguồn năng lượng và nguồn cacbon cho sự sống thông qua quá trình phân hủy.

Cơ chế hoạt động trong quá trình xử lý nước thải

Vi sinh vật xử lý nước thải khi được đưa vào môi trường nước thải không ngừng hoạt động để chuyển hóa chất hữu cơ trong nước thải. Chúng tôi tiếp tục quá trình xử lý bằng cách tổng hợp thành tế bào nguyên sinh, tạo ra chất mới và hấp thụ một lượng lớn chất hữu cơ qua bề mặt tế bào. Khi đã hấp thụ đủ chất hữu cơ và không còn nguồn dinh dưỡng, tốc độ hấp thụ giảm xuống gần 0.

Tuy nhiên, khi chất hữu cơ tăng lên đạt đến ngưỡng nhất định, cơ chế hấp thụ lại được kích thích, và vi sinh vật bắt đầu tái tạo tế bào. Trong quá trình này, một lượng lớn chất hữu cơ khác sẽ được sử dụng để tạo ra năng lượng thông tin trong quá trình oxy hóa, giúp cung cấp năng lượng cho quá trình tổng hợp tế bào.

Cơ chế này giúp vi sinh vật duy trì hoạt động liên tục, tối ưu hóa quá trình xử lý nước thải bằng cách chuyển hóa chất hữu cơ thành sinh khối vi sinh vật và năng lượng.

Quy trình xử lý nước thải bằng vi sinh vật

Xử lý bằng vi sinh vật kỵ khí

Quá trình vi sinh vật xử lý nước thải trong môi trường kỵ khí chia thành 4 giai đoạn sau:

• Thủy phân: Các vi sinh vật kỵ khí thủy phân các chất hữu cơ phức tạp thành các chất hữu cơ đơn giản hơn . Các chất hữu cơ phức tạp này bao gồm đường, axit amin, axit béo,…
• Axit hóa: Phân chia các chất hữu cơ đơn giản thành các axit hữu cơ. Các axit hữu cơ này bao gồm axit axetic, axit propionic, axit butyric,…
• Acetic hóa: Các vi sinh vật phân hủy các axit hữu cơ thành axit axetic.
• Methan hóa: Các vi sinh vật kỵ khí cuối cùng phân hủy các axit hữu cơ thành khí metan và carbon dioxide.

Hình 2: Bể kỵ khí vách ngăn trong xử lý nước thải

Xử lý bằng vi sinh vật vật liệu

Quá trình vi sinh vật xử lý nước thải trong môi trường tiền khí là quá trình các vi sinh vật sử dụng oxy để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải. Quá trình này được chia thành 3 giai đoạn chính, đó là:

• Quá trình oxy hóa cơ sở vật chất

Ở giai đoạn này, các vi sinh vật vật khí sử dụng oxy để oxy hóa các chất hữu cơ thành các sản phẩm cuối cùng là CO2, H2O và các chất khoáng. 

• Tổng hợp tế bào mới

Sử dụng năng lượng được tạo ra từ quá trình oxy hóa các chất hữu cơ, các vi sinh vật sẽ tổng hợp tế bào mới. Tế bào mới được hình thành từ các chất dinh dưỡng như carbon, nhẹ, phopho… có trong nước thải.

• Phân hủy nội bào

Khi tế bào bào vi sinh vật chết đi, các chất hữu cơ trong tế bào sẽ được phân hủy thành các sản phẩm cuối cùng là CO2, H2O và các chất tự nhiên.

Hình 3: Bể tiền xử lý nước thải

Quy trình nuôi cấy vi sinh vật 

Quy trình nuôi cấy vi sinh diễn ra qua hai giai đoạn chính:

 Giai đoạn 1: Nuôi dưỡng mới

Chuẩn bị bể:

• Bơm vào một lượng nước sạch sử dụng khoảng 1/3 bể bể.
• Đổ bùn vi sinh vào bể, hòa tan khối bùn vào nước sạch.
• Thiết lập chế độ khí cụ để cung cấp oxy cho sinh vật sống và phát triển trong khoảng thời gian 2-3 ngày.

Giai đoạn thích nghi

• Tiếp tục cho nước thải vào bể (khoảng 1/3 bể bể) sau 2-3 ngày khí
• Đây là giai đoạn thích nghi của vi sinh vật với môi trường trường mới.

Vận Hành Hệ Thống:

• Sau 3 – 5 ngày, khi lượng vi sinh vật đã thành công và hoạt động xử lý chất hữu cơ, bắt đầu vận hành hệ thống như bình thường.
• Lượng sinh khối ổn định và quá trình xử lý nước thải ra diễn đàn liên tục.

Giai đoạn 2: Bổ Sung Vi Sinh Vật vào Nước Thải

Kiểm Tra Hệ Thống:

• Dù hệ thống đã ổn định nhưng vẫn cần phải kiểm tra và đảm bảo hoạt động của vi sinh vật đủ mạnh.

Bổ Sung Chế Phẩm Vi Sinh:

• Bổ sung một lượng sản phẩm chế độ vi sinh cần thiết vào nước thải để hỗ trợ vi sinh vật sống tốt và tăng tốc độ vi sinh vật xử lý nước tha.
• tiện ích bổ sung chất lượng sẽ phụ thuộc vào sự phát triển của hệ vi sinh vật trong bể.

Kiểm tra Soát Yếu Môi Trường:

• Kiểm soát các yếu tố như dinh dưỡng, hàm lượng vi sinh vật, lưu lượng nước, nồng độ oxy, và độ pH để đảm bảo tốc độ sinh lợi thuận lợi của vi sinh vật.

Đánh giá và điều chỉnh:

• Thường xuyên đánh giá hiệu suất của hệ thống và điều chỉnh lượng sản phẩm và nam giới cần thiết.
• Quy trình này đảm bảo sự ổn định và hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải trong quá trình nuôi cấy và duy trì sinh khối vi sinh vật.

>> Xem thêm: Thực trạng sông hằng ô nhiễm và giải pháp 

Hình 4: Quy trình nuôi cấy vi sinh 

Trên đây là một số thông tin về cách vi sinh vật xử lý nước thải, đây là phương pháp xử lý nước thải rất được ưa chuộng vì dễ thực hiện, chi phí thấp, dễ vận hành và bảo trì. Envico tự hào là đơn vị giàu kinh nghiệm trong lĩnh vực thi công hệ thống xử lý nước thải. Hãy gọi ngay cho chúng tôi nếu bạn đang cần tư vấn.