Sự hiện diện của kim loại nặng trong môi trường nước được coi gây ra thiệt hại nghiêm trọng đối với đời sống thủy sinh, làm chết VSV trong giai đoạn xử lý sinh học nước thải dẫn đến kết quả xử lý chưa cao.
Khi các muối kim loại nặng hòa tan trong nước và tạo thành dung dịch không thể tách được bằng các phương pháp vật lý.
Các nguồn phát thải kim loại nặng
- Khai thác mỏ, quặng hoặc khoáng sản.
- Nấu chảy khiến một phần kim loại nặng trở thành chất thải trong quá trình xử lý tiếp theo.
- Giai đoạn sử dụng do ăn mòn và mài mòn.
- Xử lý chất thải khi chất thải được thu gom để tái chế hoặc xử lý tại các lò đốt chất thải rắn hoặc bãi chôn lấp.
- Do đốt nhiên liệu hóa thạch.
- Do nông nghiệp hoặc công nghiệp luyện kim.
Nước thải từ ngành dệt nhuộm, thuộc da, mạ điện, hóa chất, sơn cùng các hoạt động gia công và luyện kim ở nhiều quy mô khác nhau chứa lượng đáng kể ion kim loại độc hại.
Một số dòng nước thải công nghiệp chứa Cu, Zn, Co, Ni, Pb, Hg,… tồn tại ở nồng độ thấp/cao phải được xử lý ra khỏi nước thải. Trong số những phương pháp được áp dụng thì quá trình kết tủa hóa học có khả năng xử lý nước thải kim loại tối ưu nhất.
Những giải pháp thông thường còn tồn đọng một số khuyết điểm như đòi hỏi diện tích đất lớn, yêu cầu vận hành lớn. Trong thời gian gần đây một số quy trình mới xuất hiện như hấp thụ sinh học, trung hòa, trao đổi ion,… cũng được phát triển để loại bỏ kim loại nặng.
XLNT kim loại bằng hấp thụ sinh học
Nếu như các giải pháp khác thường không hiệu quả hoặc tốn kém thì hấp thụ sinh học có thể cung cấp phương pháp thay thế hấp dẫn hơn. Vi sinh vật hấp thụ kim loại một cách chủ động hoặc thụ động. Các quá trình biến đổi sinh học yêu cầu bổ sung nhiều chất dinh dưỡng làm tăng nhu cầu oxy sinh học hoặc nhu cầu oxy hóa học trong nước thải đầu ra. Vì thế việc duy trì quần thể VSV khỏe mạnh thường rất khó do độc tính của kim loại rất lớn.
Hấp thụ sinh học là quá trình phức tạp phụ thuộc vào các yếu tố khác nhau như pH, nhiệt độ, thời gian tiếp xúc, nồng độ kim loại, thành phần tế bào của VSV. Sự hấp thụ các kim loại cũng khác nhau như cadmium, bạc, chì, niken,…. bằng cách dùng VSV như nấm, tảo, hoặc vi khuẩn.
Xử lý sinh học mang lại nhiều lợi ích như chi phí vận hành thấp, tỷ lệ chuyển đổi bùn thải cao, hiệu quả để khử độc chất thải. Các giai đoạn xử lý không cần bổ sung hóa chất vì có tính chọn lọc cao để hấp thụ.
Một số vấn đề ảnh hưởng đến hấp thụ sinh học
- Nhiệt độ: cần duy trì ngưỡng nhiệt độ tối ưu từ 25 – 35 độ C vì nhiệt độ cao trên 45 độ C sẽ ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ.
- pH: là thông số quan trọng vì tác động đến độ hòa tan của ion kim loại và sinh khối. Khi pH thấp sẽ gây ra những tổn hại của sinh khối.
- Chất hấp thụ: thường phân thành các dạng khác nhau như màng sinh học, tế bào VSV và nó có thể được thay đổi bằng cách xử lý hóa lý.
- Diện tích bề mặt: chủ yếu liên quan đến màng sinh học trở thành nơi gắn kết các ion kim loại với thành tế bào của VSV.
- Nồng độ sinh khối: tỷ lệ thuận với sự hấp thụ kim loại, ion kim loại được hấp thụ nhiều hơn ở mật độ tế bào thấp.
- Nồng độ ion kim loại ban đầu: quá trình hấp thụ chỉ tăng lên khi tăng nồng độ sinh khối ban đầu.
- Áp lực giữa kim loại với chất hấp thụ: tiền xử lý vật lý và hóa học ảnh hưởng đến tính thấm và điện tích bề mặt của sinh khối.
Trên đây là cách xử lý nước thải chứa nhiều kim loại nặng bằng phương pháp hấp thụ sinh học hiệu quả và thân thiện với môi trường. Nếu bạn cần tư vấn thiết kế hệ thống XLNT cùng các yêu cầu khác thì hãy liên hệ ngay congtyxulynuocthai qua Hotline 0938.857.768 để được tư vấn miễn phí.
