Tổng quan xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí là một trong những công nghệ xử lý nước thải được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Bài viết này Dr.Air sẽ giúp bạn hiểu rõ quy trình xử lý, các loại công nghệ hiếu khí, ưu nhược điểm, và những lưu ý khi áp dụng trong thực tế.

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí là gì?

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí là quá trình sử dụng các vi sinh vật hiếu khí (cần oxy) để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải. Quá trình này diễn ra khi oxy được cung cấp vào hệ thống xử lý, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển và thực hiện nhiệm vụ chuyển hóa các chất ô nhiễm thành các hợp chất vô hại.

Ưu nhược điểm của việc xử lý bằng phương pháp sinh học hiếu khí

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí là một trong những phương pháp phổ biến để xử lý nước thải, sử dụng vi sinh vật trong điều kiện có oxy để phân hủy các chất hữu cơ. Dưới đây là tổng hợp các ưu điểm và nhược điểm của phương pháp này.

Ưu điểm

Hiệu quả xử lý cao: Phương pháp này có khả năng loại bỏ hiệu quả các chất hữu cơ gây ô nhiễm như BOD, COD, TSS,… Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải, góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.
Thân thiện với môi trường: Vi sinh vật hiếu khí sử dụng các chất hữu cơ làm nguồn thức ăn, chuyển hóa chúng thành các chất vô cơ đơn giản như CO2, H2O, N2… Không tạo ra các sản phẩm phụ độc hại, hạn chế ô nhiễm môi trường.
Chi phí vận hành thấp: So với các phương pháp xử lý nước thải khác như hóa học, hóa lý, phương pháp sinh học hiếu khí có chi phí vận hành thấp hơn. Lý do là vì vi sinh vật tự nhiên phân hủy các chất hữu cơ, không cần sử dụng hóa chất.

Nhược điểm

Yêu cầu diện tích đất lớn: Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí thường cần diện tích đất rộng để xây dựng các công trình xử lý như bể Aeroten, mương oxy hóa, bể SBR… Điều này có thể là hạn chế đối với các khu vực đô thị có mật độ dân cư cao.
Có thể phát sinh mùi hôi: Trong quá trình xử lý, vi sinh vật hiếu khí có thể tạo ra một lượng nhỏ mùi hôi. Cần có hệ thống xử lý mùi hiệu quả để hạn chế mùi hôi phát tán ra môi trường.
Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào các yếu tố môi trường: Nhiệt độ, pH, nồng độ oxy hòa tan… ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của vi sinh vật hiếu khí. Cần có hệ thống kiểm soát và điều chỉnh các yếu tố này để đảm bảo hiệu quả xử lý.

Nguyên lý hoạt động của phương pháp xử lý nước thải hiếu khí

Nước thải chứa nhiều chất hữu cơ, gây ô nhiễm môi trường. Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí sử dụng vi sinh vật hiếu khí để phân hủy các chất hữu cơ này, biến chúng thành các chất vô cơ đơn giản, không gây hại cho môi trường.

Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí bao gồm 3 giai đoạn chính:

Hấp thu chất hữu cơ: Các chất hữu cơ trong nước thải được hấp thu vào bề mặt tế bào của vi sinh vật hiếu khí.
Khuếch tán: Các chất hữu cơ khuếch tán từ bề mặt tế bào vào bên trong tế bào vi sinh vật qua màng bán thấm.
Chuyển hóa: Bên trong tế bào, các chất hữu cơ được vi sinh vật hiếu khí oxy hóa, tạo ra năng lượng và các sản phẩm vô cơ như CO2, H2O, NH3. Đồng thời, vi sinh vật hiếu khí sẽ sử dụng năng lượng này để tổng hợp các tế bào mới, giúp chúng sinh trưởng và phát triển.

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí

Hiệu quả của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có:

Nồng độ oxy: Oxy là yếu tố cần thiết cho sự sống của vi sinh vật hiếu khí. Nồng độ oxy hòa tan trong nước thải cần được duy trì ở mức độ phù hợp để vi sinh vật hoạt động hiệu quả.
Độ pH: pH của nước thải cũng ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật hiếu khí. Mỗi loại vi sinh vật có pH tối ưu riêng để phát triển.
Nhiệt độ: Nhiệt độ môi trường cũng ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật hiếu khí.
Dinh dưỡng: Vi sinh vật hiếu khí cần một số chất dinh dưỡng như nitơ, photpho để phát triển. Nếu thiếu hụt các chất dinh dưỡng này, quá trình xử lý nước thải sẽ bị ảnh hưởng.

Các công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí

Tương ứng với các dạng vi sinh thì công nghệ sử dụng cũng khác nhau. Các công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí thông dụng như:

Công nghệ xử lý nước thải bùn hoạt tính hiếu khí Aerotank
Công nghệ xử lý sinh học dạng mẻ SBR
Công nghệ xử lý sinh học Trickling Filter
Công nghệ sinh học tăng trưởng bám dính trên vật liệu tiếp xúc đặt trong bể

Để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện hiếu khí thường sẽ sử dụng 2 công trình là bể lọc sinh học và bể sục khí.

Kết luận

Trên đây là thông tin về xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí. Hy vọng đã giúp các bạn đọc hiểu rõ hơn về phương pháp này và chủ động ứng dụng trong các hệ thống xử lý nước thải. Nếu bạn còn thắc mắc, hay cần tư vấn hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn hãy liên hệ với Dr.Air nhé.