Bùn hoạt tính chỉ xuất hiện trong các nhà máy xử lý nước thải sinh học như bể hiếu khí. Bể sục khí tiếp nhận nước thải đầu vào hoặc đầu ra và vi sinh vật từ bùn lắng. Nước thải đầu vào chứa nhiều chất hữu cơ và chất dinh dưỡng. Vì nước thải đầu ra chứa nhiều nguồn thức ăn. Nên vi khuẩn xử lý nước thải sẽ sử dụng nguồn thức ăn để tăng trưởng và tạo nguồn năng lượng mới.
Các loại vi khuẩn này thường có nấm mốc nên dễ dàng di chuyển để tìm nguồn thức ăn. Vi khuẩn được nhân bản nhanh chóng và không có khả năng tự lắng xuống.
1. Tổng quan về vi khuẩn xử lý nước thải
Vi khuẩn tận dụng môi trường bùn hoạt tính làm nơi dính bám. Các bông bùn là tập hợp của các vi sinh vật có khả năng oxy hóa chất hữu cơ trong nước thải. Hoạt động này được cung cấp nguồn oxy liên tục. Bùn hoạt tính là tập hợp môi trường hỗn hợp gồm vi khuẩn, động vật nguyên sinh, nấm, tảo, vi rút gây bệnh.
Trong đó, vi khuẩn xử lý nước thải đóng vai trò quan trọng để phân hủy và hấp thụ các chất hữu cơ. Một số loại vi khuẩn điển hình như vi khuẩn tùy tiện, vi khuẩn dạng sợi và động vật nguyên sinh. Tùy theo nhiệt độ và thành phần nước thải mà vi khuẩn có sự thay đổi nhất định.
Đặc tính xử lý nước thải bằng các loài vi khuẩn:
Sự hoạt động của các vi khuẩn phụ thuộc vào từng loại chất hữu cơ khác nhau, cụ thể:
- Vi khuẩn Alcaligenes, Flavobacterium, Bacillus sẽ phát triển khi nước thải chứa nhiều protein.
- Vi khuẩn Pseudomonas được kích thích tăng trưởng khi nước thải chứa nhiều hydrat cacbon.
2. Các pha xử lý của vi khuẩn trong bể hiếu khí
Vi khuẩn rất khó sinh sản, vì thế chúng phụ thuộc vào điều kiện môi trường để phân chia tế bào. Khi nguồn thức ăn cạn kiệt, pH giảm, nhiệt độ thay đổi thì việc sản sinh của vi khuẩn sẽ giảm. Được biết, cấu tạo của tế bào vi khuẩn xử lý nước thải chứa 80% nước và 20% chất khô.
- Pha thích nghi: Lúc này vi khuẩn thích nghi với môi trường nước thải. Vi khuẩn phải phân hủy chất hữu cơ làm thức ăn để phát triển enzym. Đây là cách làm giảm chất ô nhiễm và chất hữu cơ trong nguồn thải. Tuy nhiên không có sự tăng trưởng trong giai đoạn này.
- Pha tăng trưởng: Vi khuẩn bắt đầu tăng tốc quá trình sinh trưởng và phát triển nhờ lượng chất hữu cơ dồi dào. Các vi khuẩn bắt đầu hoạt động theo kiểu phân tán nên không xảy ra hiện tượng hình thành các bông bùn lớn.
- Pha tăng trưởng giảm dần: Vì pha trước tăng trưởng quá nhanh nên giai đoạn này vi khuẩn phát triển chậm lại. Có một lượng lớn vi khuẩn chết vì sự cạnh tranh đối với chất dinh dưỡng trong nước. Lúc này, vi khuẩn tiêu giảm tiêm mao.
- Pha cân bằng: Số lượng vi khuẩn sản sinh và vi khuẩn chết đi bắt đầu có sự cân bằng. Trong thời điểm này vi khuẩn bắt đầu hình thành chất dính bao phủ ngoài thành tế bào. Nhờ chất kết dính đó mà vi khuẩn dễ dàng bám dính vào bông bùn.
- Pha chết: Mật độ vi khuẩn có sự giảm đi đáng kể. Vi khuẩn trú ngụ trong các bông bùn hoạt tính dưới dạng lơ lửng vì được sục khí liên tục.
3. Cơ chế phân hủy chất hữu cơ của vi khuẩn
Các giai đoạn phân hủy chất hữu cơ của vi sinh trong xử lý nước thải gồm:
Oxy hóa chất hữu cơ: Khi phân hủy chất hữu cơ, vi khuẩn sử dụng oxy để chuyển hóa chất hữu cơ thành sản phẩm oxy hóa. Quá trình này có phát sinh năng lượng. Vi sinh vật sử dụng nguồn năng lượng này để tổng hợp tế bào mới.
Tổng hợp tế bào: Vi khuẩn sử dụng chất hữu cơ, N, P, vi lượng và năng lượng từ quá trình oxy hóa để tổng hợp tế bào mới. Đồng thời cũng xảy ra quá trình hô hấp nội bào.
Tự oxy hóa: vi khuẩn có khả năng tổng hợp enzym thì mới có thể oxy hóa hydratcacbon và một số chất hữu cơ khác. Quá trình hấp thụ gồm 5 giai đoạn cơ bản sau:
- Giai đoạn 1: Chất hữu cơ tiếp xúc với tế bào.
- Giai đoạn 2: Khuếch tán chất hữu cơ vào tế bào vi sinh.
- Giai đoạn 3: Chuyển hóa chất hữu cơ thành năng lượng và tế bào mới.
- Giai đoạn 4: Vận chuyển sản phẩm oxy hóa ra bề mặt tế bào.
- Giai đoạn 5: Đưa các chất từ bề mặt tế bào đến pha lỏng.
4. Ưu điểm khi sử dụng vi khuẩn
Một số ưu điểm khi sử dụng vi khuẩn để xử lý nước thải:
- Tiết kiệm chi phí đầu tư;
- Ít sử dụng hóa chất;
- Giảm hao phí năng lượng sử dụng;
- Vận hành đơn giản và dễ dàng;
- Cam kết chất lượng nước sau xử lý luôn đạt tiêu chuẩn.
Công ty xử lý nước thải Hợp Nhất đã triển khai thành công nhiều dự án xử lý nước thải bằng vi khuẩn. Liên hệ ngay với chúng tôi để được khảo sát và báo giá qua Hotline: 0938.857.768
