QUY TRÌNH NUÔI CẤY VI SINH TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DIỄN RA NHƯ THẾ NÀO?

Trong thời đại ngày nay, khi mà nhu cầu sử dụng nước liên tục tăng cao, vấn đề xử lý nước thải trở thành một thách thức đối với sự bền vững của hệ sinh thái. Hãy cùng nhau khám phá sâu hơn về quy trình nuôi cấy vi sinh, nơi mà khoa học tạo ra sự cân bằng giữa con người và tự nhiên, mở ra những triển vọng mới trong lĩnh vực xử lý nước thải.

I. Vi sinh vật là gì?

Vi sinh vật, là những hình thức sinh học siêu vi, có khả năng liên tục chuyển hóa các thành phần hữu cơ có trong nước thải bằng cách độc đáo. Đó là tạo ra tế bào mới thông qua quá trình tổng hợp nguyên sinh chất. Các loại vi sinh vật cũng có khả năng hấp thụ lượng lớn chất hữu cơ qua bề mặt tế bào của chúng. Tuy nhiên, sau quá trình hấp thụ, nếu chất hữu cơ trong nước thải không được đồng hóa thành nguyên sinh chất tế bào, tốc độ hấp thụ sẽ suy giảm đến mức không đáng kể.

Một phần chất hữu cơ hấp thụ sẽ được sử dụng để xây dựng cấu trúc tế bào, trong khi một phần khác sẽ trải qua quá trình oxi hóa để tạo ra năng lượng cần thiết cho quá trình tổng hợp. Yếu tố quyết định đến hiệu suất của quá trình xử lý nước thải chủ yếu là khả năng thích nghi, sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật. Trong lĩnh vực xử lý nước thải, có nhiều phương pháp khác nhau để nuôi cấy vi sinh vật, mỗi phương pháp đều mang lại những lợi ích và ưu điểm đặc biệt.

II. Nuôi cấy vi sinh bằng men

Phương pháp nuôi cấy vi sinh bằng men là một ứng dụng mới. Để đảm bảo độ hiệu quả của quy trình này, nhiều yếu tố cần được xem xét:

Công nghệ xử lý. Hiệu suất của quy trình phụ thuộc nhiều vào công nghệ xử lý được áp dụng. Các phương pháp và thiết bị được sử dụng sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được kết quả tốt nhất.
Yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của vi sinh. Môi trường nước đóng vai trò lớn trong sự phát triển của vi sinh vật. Nhiệt độ nước và lượng oxy có sẵn, được duy trì thông qua hệ thống máy thổi khí công nghiệp. Chúng đều là những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng và hoạt động của vi sinh vật.
Chất lượng men vi sinh từ nhà sản xuất. Chất lượng của men vi sinh chơi một vai trò quan trọng trong thành công của quy trình. Độ tinh khiết và khả năng hoạt động của men sẽ ảnh hưởng đến khả năng chúng sinh trưởng và thực hiện chức năng xử lý nước thải một cách hiệu quả.

III. Chuẩn bị nuôi cấy vi sinh bằng men

Xác định liều lượng men vi sinh cần sử dụng. Quá trình xử lý nước thải bằng men vi sinh đòi hỏi việc xác định đúng liều lượng men cần thêm vào hệ thống. Điều này sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố quan trọng.
Phụ thuộc vào chủng loại men và nồng độ tế bào. Liều lượng men cần sử dụng không chỉ phụ thuộc vào chủng loại men mà còn vào nồng độ tế bào có trong từng loại men đó. Các chủng loại và nồng độ khác nhau sẽ yêu cầu liều lượng khác nhau để đảm bảo hiệu suất tối ưu trong quá trình xử lý.
Tiêu chuẩn nồng độ của nhà sản xuất. Mỗi nhà sản xuất men vi sinh sẽ đặt ra một tiêu chuẩn về nồng độ tế bào cần được duy trì trong quá trình xử lý nước thải. Việc tuân thủ tiêu chuẩn này không chỉ đảm bảo hiệu suất mà còn giúp bảo đảm tính ổn định và đồng đều của quy trình.

IV. Nuôi vi sinh mới hoàn toàn

Sử dụng trong việc nuôi cấy lại hệ thống, ứng dụng cho bể kỵ khí và bể hiếu khí
Sử dụng với liều lượng từ 2 – 10 ppm/ngày tùy theo nồng độ COD, BOD có trong nước thải. Liều lượng vi sinh được tính toán dựa vào thể tích bể, thông thường vi sinh sẽ được nuôi cấy trong vòng từ 20 – 21 ngày.

Công thức để tính liều lượng vi sinh

A = (m * V)/1000

Trong đó:

A: là khối lượng vi sinh nuôi cấy trong một ngày (đơn vị tính: kg/ngày)
m: 2 – 10 ppm – là liều lượng vi sinh dựa vào độ ô nhiễm của chất thải. Cách tính chung thông thường là 3ppm thế nhưng cần lưu ý là nên chọn theo thông số của nhà sản xuất vi sinh đưa ra. Nguyên do là vì phụ thuộc vào hàm lượng bào tử được cấy nhiều hay ít trên 1kg bột gỗ.
V: thể tích của bể sinh học (bể kỵ khí hoặc hiếu khí) – tính bằng đơn vị m3

Một số lưu ý

Sử dụng từ 5 – 10% bùn hoạt tính cho vào thể tích bể sinh học để làm cơ chất tăng trưởng.
Cho trực tiếp vi sinh vào hệ thống mà không cần pha loãng trước khi cho vào hệ thống.
Độ pH = 6 – 8, nhưng tốt nhất vẫn là ở mức pH trung tính (pH = 7)
Thời gian đầu hoặc cải tạo hệ thống của việc nuôi cấy vi sinh vật. Bể xử lý phải được khởi động lại tải trọng thấp hoặc nồng độ COD khoảng 2kg/m3.
Các chất dinh dưỡng bên trong phải đảm bảo tỷ lệ BOD:N:P = 100:5:1. Nếu dinh dưỡng trong một số ngành sản xuất mất cân đối ở tỷ số này thì cần phải bổ sung thêm chất dinh dưỡng cho vi sinh).

V. Từng bước quy trình nuôi cấy vi sinh duy trì hệ thống

1. Quy trình chuẩn bị bùn hoạt tính

Quy trình chuẩn bị bùn hoạt tính bắt đầu bằng việc loại bỏ các tạp chất. Ví dụ như sỏi, cát, đá, rác, và cỏ cây từ bùn sông hoặc bùn ao hồ. Bùn sau đó được trộn với nước sử dụng máy khuấy chìm. Sau đó lắng trong khoảng 10-15 phút trước khi được đổ vào bể aerotank.

Trước khi bùn được đổ vào, cần đảm bảo rằng bể aerotank đã bắt đầu hoạt động. Máy thổi khí được sử dụng để cung cấp khí oxy cho vi sinh vật, và hệ thống máy bơm tuần hoàn bùn cũng cần hoạt động tốt. Sau khi bùn được thêm vào, hệ thống máy sục khí được khởi động để cung cấp oxy cho bể trong khoảng 3-6 giờ (phụ thuộc vào nguồn bùn và loại nước thải). Không cần cấp thêm nước vào bể.

2. Quy trình hoạt hóa bùn

Quy trình hoạt hóa bùn bắt đầu khi bùn đã qua xử lý sơ bộ được xả vào bể aerotank. Ban đầu, nước thải được xả vào bể với lượng nhỏ (khoảng 1/10 đến 1/8 lưu lượng thiết kế trong ngày). Sau đó lượng nước được tăng dần tùy thuộc vào mức độ tích lũy bùn. Cho đến khi đạt lưu lượng thiết kế.

Bùn hoạt tính, là loại bùn nơi mà các động vật vi sinh và các loại thảo trùng như trùng lông và trùng xoắn tập trung. Điều này tạo ra môi trường sống lý tưởng. Khi điều kiện làm việc ổn định, bùn hoạt tính sẽ phát triển các vi khuẩn dạng chỉ và thực vật nhánh. Đối với các trường hợp bùn bị cuốn trôi ra ngoài, chất trợ keo như Polymer hay PAC có thể được sử dụng để giữ bùn lại trong bể.

VI. Kết luận

Như vậy, cần rất nhiều thời gian để vận hành hệ thống xử lý nước thải một cách có hiệu quả để đảm bảo nó đáp ứng các quy định xả thải. Hy vọng với những chia sẻ ở trên sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về một số vấn đề mà hệ thống xử lý nước thải thường gặp. Mọi thông tin chi tiết, quý khách hàng hãy liên hệ ngay với Môi trường Phước Trình để được tư vấn và giải đáp.