Xử Lý Nước Thải Bằng Phương Pháp Sinh Học

xử lý nước thải bằng vi sinh

Ngày nay, với tốc độ tăng trưởng kinh tế ngày càng tăng, việc sử dụng tài nguyên, đặc biệt là nhu cầu về nước, cũng tăng lên. Lượng nước thải công nghiệp và sinh hoạt, do nhu cầu nước ngày càng tăng, đã và đang gây ô nhiễm đáng kể nếu không được xử lý và thải ra môi trường. Do đó, không chỉ sử dụng xử lý bằng vi sinh (xử lý sinh học) mà còn sử dụng các loại hóa chất khác để xử lý nước thải.

Xử lý nước thải là quá trình loại bỏ các chất ô nhiễm khỏi nước bằng cách sử dụng các phương pháp vật lý, hóa học hoặc sinh học để biến nước thải thành một chất lỏng không gây hại cho môi trường. Có rất nhiều cách khác nhau để xử lý nước thải ngày nay. Nhiều người quan tâm và sử dụng phương pháp xử lý nước thải sinh học. Xử lý nước thải sinh học giúp giảm ô nhiễm môi trường có thể xảy ra khi sử dụng các phương pháp khác.  Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học đóng vai trò rất lớn, quyết định quy mô, chi phí đầu tư so với phương pháp vật lý và phương pháp hóa học.

Xử Lý Nước Thải Hiếu Khí Và Kỵ Khí 

*Phương pháp này sử dụng các vi sinh vật hiếu khí

quy trình bể hiếu khí

Để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải. Những vi sinh vật này cần oxy để tồn tại và phát triển.

Quy trình:

- Nước thải được sục khí để cung cấp oxy, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển.

- Vi sinh vật chuyển hóa các chất hữu cơ trong nước thải thành CO₂, nước, và các chất bùn cặn (biomass).

- Các hệ thống phổ biến: bể Aerotank, bể lọc sinh học (biofilter), hệ thống hồ ổn định sinh học.

*Phương pháp này sử dụng vi sinh vật kỵ khí

Để phân hủy chất hữu cơ mà không cần oxy. Vi sinh vật kỵ khí chuyển hóa các chất hữu cơ thành khí methane (CH₄), CO₂, và một số chất rắn.

Quy trình:

- Nước thải được đưa vào bể kỵ khí kín, không có sự hiện diện của oxy.

- Vi sinh vật kỵ khí phân hủy chất hữu cơ qua các giai đoạn như thủy phân, axit hóa, và metan hóa.

- Khí methane sinh ra có thể được thu hồi và sử dụng làm năng lượng.

Xử lý nước thải sinh học hiếu khí kết hợp với kỵ khí 

Xử lý nước thải hiếu khí và kỵ khí là một cách tốt để kết hợp cả hai công nghệ, giúp tối ưu hóa quá trình xử lý nước thải. Nói chung, quá trình này được gọi là hệ thống xử lý sinh học hai giai đoạn. Đối với nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao, khó phân hủy, phương pháp này tiết kiệm năng lượng.

Nguyên lý chung của hệ thống kết hợp hiếu khí và kỵ khí

- Giai đoạn kỵ khí (Anaerobic Stage): Đầu tiên, nước thải được xử lý trong môi trường kỵ khí, nơi vi sinh vật kỵ khí phân hủy các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các hợp chất đơn giản hơn, dẫn đến khí CO2 và methane. Do không cần sục khí, quá trình này giúp giảm đáng kể hàm lượng chất hữu cơ có trong nước thải (BOD và COD) và tiết kiệm năng lượng.

- Giai đoạn hiếu khí (Aerobic Stage): Nước thải sau khi được xử lý kỵ khí tiếp tục được xử lý trong môi trường hiếu khí. Đến thời điểm này, vi sinh vật hiếu khí tiếp tục phân hủy các chất hữu cơ còn lại. Điều này sẽ giúp nước thải có chất lượng cao hơn và giảm thiểu lượng bùn cặn.

Cấu trúc của hệ thống xử lý kết hợp

Bể kỵ khí (Anaerobic Digester):

- Chức năng: Xử lý bước đầu, giảm lượng chất hữu cơ có trong nước thải và tạo ra khí methane.

- Công nghệ: Các hệ thống phổ biến như UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), bể bùn kỵ khí hoặc hầm biogas thường được sử dụng ở giai đoạn này.

- Sản phẩm: Khí methane có thể được thu hồi và sử dụng làm năng lượng tái tạo.

Bể hiếu khí (Aerobic Reactor): 

- Chức năng: Xử lý tiếp các chất hữu cơ còn lại sau giai đoạn kỵ khí. Thường sử dụng các công nghệ như bể Aerotank, hệ thống bùn hoạt tính, hoặc hệ thống lọc sinh học.

- Cung cấp oxy: Oxy được cung cấp thông qua hệ thống sục khí hoặc sử dụng các thiết bị khuấy trộn để duy trì môi trường hiếu khí.

Bể lắng (Settling Tank):

- Chức năng: Sau khi nước thải đã qua giai đoạn hiếu khí, các chất rắn lơ lửng và bùn cặn sẽ được lắng xuống tại bể lắng.

- Xử lý bùn: Bùn sinh học sau quá trình lắng sẽ được tái tuần hoàn hoặc xử lý để giảm thiểu khối lượng.

Ưu điểm của hệ thống kết hợp:

Hiệu quả xử lý cao:

- Hệ thống kỵ khí giúp giảm lượng chất hữu cơ (BOD, COD) đáng kể, tạo điều kiện thuận lợi cho giai đoạn hiếu khí xử lý tiếp.

- Tận dụng tối đa sự phân hủy chất hữu cơ khó phân hủy, đặc biệt là trong nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao.

Tiết kiệm năng lượng:Giai đoạn kỵ khí không cần sục khí, giúp tiết kiệm năng lượng. Khí methane sinh ra trong quá trình kỵ khí có thể được thu hồi và sử dụng cho các mục đích phát điện hoặc sưởi ấm.

Giảm lượng bùn thải:Quá trình kỵ khí tạo ra ít bùn hơn so với quá trình hiếu khí. Do đó, hệ thống này giúp giảm chi phí xử lý và quản lý bùn thải.

Ứng dụng linh hoạt: Hệ thống này có thể xử lý nước thải từ nhiều nguồn khác nhau, như nước thải công nghiệp, nông nghiệp (trang trại), và sinh hoạt có hàm lượng chất hữu cơ cao.

Nhược điểm:

Chi phí đầu tư ban đầu cao:Việc lắp đặt cả hai hệ thống kỵ khí và hiếu khí có thể đòi hỏi chi phí đầu tư lớn hơn so với việc sử dụng một hệ thống riêng lẻ.

Kiểm soát quá trình phức tạp:Quá trình kỵ khí yêu cầu kiểm soát chặt chẽ về nhiệt độ, pH, và thời gian lưu để đảm bảo hiệu quả sinh khí và xử lý. Giai đoạn hiếu khí cũng yêu cầu cung cấp đủ oxy và bảo trì thiết bị sục khí.

Thời gian xử lý lâu:Giai đoạn kỵ khí thường mất nhiều thời gian để phân hủy chất hữu cơ, do đó có thể làm chậm tổng thời gian xử lý nước thải.

Ứng dụng trong thực tế:

- Nhà máy xử lý nước thải công nghiệp: Hệ thống kết hợp hiếu khí và kỵ khí thường được sử dụng trong các nhà máy chế biến thực phẩm, sản xuất giấy và các ngành công nghiệp có nước thải chứa chất hữu cơ cao.

- Trang trại và khu vực nông nghiệp: Nước thải từ các trang trại chăn nuôi, hoặc các cơ sở sản xuất nông nghiệp có thể được xử lý bằng hệ thống này, đồng thời tận dụng khí methane sinh ra để phát điện hoặc sưởi ấm.

- Xử lý nước thải đô thị: Một số khu vực có thể áp dụng hệ thống này để giảm tải cho các hệ thống xử lý hiếu khí truyền thống, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm lượng bùn thải.

Tóm tắt:

Việc kết hợp hai phương pháp xử lý hiếu khí và kỵ khí mang lại nhiều lợi ích về mặt kinh tế và kỹ thuật, đặc biệt là trong việc xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao. Hệ thống này không chỉ giúp tối ưu hóa quá trình xử lý, mà còn giúp tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

ECLIM VIỆT NAM tự hào là đơn vị cung cấp  giải pháp, công nghệ xử lý, ,máy lọc tổng hàng đầu Việt Nam. Liên hệ ngay với chúng tôi để được giải đáp thắc mắc hoàn toàn miễn phí!!!

CÔNG TY CỔ PHẦN MÔI TRƯỜNG ECLIM VIỆT NAM 

Địa chỉ: số 383 Phạm Văn Đồng, Xuân Đỉnh, Bắc Từ Liêm, Hà Nội 

zalo: 0968.279.976 hotline: 0941.113.286

Website: eclim.vn

Pagefacebook: môi trường eclim viet nam

Sản phảm bán chạy: Bơm định lượng 

Bài viết thông tin môi trường: Xử Lý Nước Thải Công nghiệp

Email: antam@eclim.vn