Tổng hợp quy trình nuôi cấy vi sinh trong xử lý nước thải

Trong quy trình xử lý nước thải khu công nghiệp, bệnh viện, ao nuôi thủy hải sản bằng phương pháp sinh học, thì vi sinh đóng một vai trò vô cùng quan trọng.

 

Vậy vi sinh vật là gì?

Vi sinh vật là loại sinh vật siêu vi, có thể liên tục chuyển hóa các chất hữu cơ có trong nước thải bằng cách duy nhất là tổng hợp thành tế bào (nguyên sinh chất) mới. Các loại vi sinh vật có thể hấp thụ một lượng lớn các chất hữu cơ qua bề mặt tế bào của chúng. Tuy nhiên, sau khi hấp thụ, nếu các chất hữu cơ có trong nước thải không được đồng hóa thành tế bào chat thì tốc độ hấp thụ sẽ giảm về 0.

Một lượng nhất định các chất hữu cơ hấp thụ sẽ được dành cho việc kiến tạo tế bào. Một lượng khác các chất hữu cơ lại được oxy hóa để sinh năng lượng cần thiết cho việc tổng hợp.

Yếu tố quyết định tới hiệu quả xử lý môi trường nước thải chính là khả năng thích nghi, sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật. Có nhiều phương pháp nuôi cấy vi sinh vật trong xử lý nước thải, hôm nay máy bơm nước Thuận Phú Group xin giới thiệu đến các bạn một số phương pháp nuôi cấy vi sinh cho hệ thống xử lý nước thải. Các phương pháp nuôi cấy vi sinh hiện vẫn đang được ứng dụng vào quy trình xử lý nước thải bằng vi sinh vật tại Việt Nam.

Nuôi cấy vi sinh bằng men

Đây là phương pháp chỉ mới được ứng dụng sau này, các yếu tố ảnh hưởng đến độ thành công của quy trình nuôi cấy vi sinh bằng men:

  • Công nghệ xử lý
  • Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh như: nhiệt độ môi trường nước, lượng oxy trong nước được cấp bằng máy thổi khí công nghiệp.
  • Chất lượng men vi sinh của nhà sản xuất
Quy trình nuôi cấy vi sinh vật
Quy trình nuôi cấy vi sinh vật

Chuẩn bị nuôi cấy vi sinh bằng men

Xác định liều lượng men vi sinh cần sử dụng

Liều lượng men vi sinh cần sử dụng phụ thuộc vào chủng loại men, cũng như nồng độ tế bào có trong loại men đó.

Mỗi nhà sản xuất sẽ có một tiêu chuẩn về nồng độ vi sinh riêng.

Thuyết minh quy trình công nghệ xử lý nước thải bệnh viện

 

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, vì còn 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)

Từng bước tiến hành nuôi cấy vi sinh

Ngày thứ 1

Bơm nước thải bằng máy bơm chìm nước thải Pentax cho đầy 1/3 bể xử lý, sử dụng máy sục khí và 2/3 bể nước đã xử lý tuần hoàn lại hay nước sạch để giúp giảm tải lượng nước bị ô nhiễm, làm sao cho lượng COD trong thời gian nuôi cấy < 2kg/m3, cho sản phẩm vi sinh đã tính toán kết hợp chất dinh dưỡng vào bể để vi sinh vật bắt đầu tăng trưởng sinh khối.

Ngày thứ 2

Cho các chất cặn bẩn lắng xuống dưới đáy bể (khoảng 2 giờ) thì sử dụng máy bơm nước để bơm nước trong ở trên mặt ra ngoài, sử dụng may bom chim Tsurumi để bơm nước thải mới vào với lượng khoảng 2/3 nước thải, 1/3 nước sạch, tiếp tục cho sản phẩm vi sinh, ure và DAP vào bể xử lý.

Ngày thứ 3

Tiếp tục cho nước lắng trong khoảng 2 giờ, sau đó dùng máy bơm để bơm xả nước trong ra khỏi bể, cho nước thải mới vào, sử dụng máy sục khí Tsurumi để sục tạo oxy và tiếp tục dùng các sản phẩm vi sinh, ure và DAP vào bể xử lý nước thải.

Cứ tiếp tục quy trình như vậy cho đến ngày thứ 15 – 18 (tùy vào loại nước thải) thì chạy 100% tải trọng thiết kế.

Lưu ý:

  • Sau khi nuôi cấy vi sinh đến ngày thứ 21 thì bơm xả nước trong đã lắng cặn bẩn ra ngoài
  • Xả thêm nước thải mới vào bể xử lý nước thải và bắt đầu hệ thống bình thường, khi này lượng sinh khối đã tăng lên đến mức ổn định để xử lý chất hữu cơ.

Nuôi cấy vi sinh duy trì lại hệ thống

Sử dụng lượng vi sinh bổ sung với liều lượng khoảng 0.5 ppm/ngày hoặc theo nồng độ COD, BOD trong nước thải và độ ổn định của hệ thống. Lưu lượng cấy duy trì sẽ được tính vào lưu lượng nước thải/ngày để bổ sung một phần vi sinh trôi ra ngoài và yếu dần đi.

 

Công thức tính liều lượng vi sinh

A = (m * Q) / 1000

Trong đó:

A: là khối lượng vi sinh bổ sung theo ngày, cách ngày hoặc theo tuần tùy vào độ ổn định của hệ thống (kg/ngày)

m: 0.5 ppm

Q: là lưu lượng nước thải đầu vào (m3/ngày)

Hoạt hóa bùn hoạt tính và nuôi cấy vi sinh

Quy trình xử lý nước thải bằng hoạt hóa bùn này chỉ được sử dụng nhiều vào thời gian trước đây, hiện nay ít được sử dụng. Trước đây, do các loại men vi sinh chưa được sản xuất rộng rãi, và chi phí sử dụng men vi sinh rất cao, hệ thống xử lý nước thải chưa có nhiều, cho nên khi xây dựng một hệ thống xử lý nước thải người ta thường dùng bùn hoạt tính được thu từ bùn sông hoặc ao hồ không nhiễm bẩn dầu mỡ hay dầu khoáng, các loại bùn này sẽ được đưa lên hoạt tính rồi xử lý nước thải.

 

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

Quy trình chuẩn bị bùn hoạt tính

Trước khi đưa bùn sông, bùn ao hồ vào bể aerotank, các loại bùn này phải được loại bỏ sơ bộ các tạp chất bên trong như: sỏi, cát, đá, rác, cỏ cây,…bùn được trộn chung với nước bằng máy khuấy chìm Faggiolati, để cho lắng khoảng 10 – 15 phút sau đó được đổ vào bể aerotank.

Phải đảm bảo bể aerotank đã bắt đầu hoạt động được trước khi cho bùn loãng vào, sử dụng máy thổi khí Tsurumi, hoặc máy thổi khí con sò Dargang (tùy vào lượng khí cần và kích thước bể xử lý để chọn máy thổi khí cho phù hợp) để cấp khí oxy cho vi sinh vật, hệ thống máy bơm tuần hoàn bùn trong bể lắng cũng được hoạt động tốt.

Khi cho bùn vào bể Aerotank, bắt đầu khởi động hệ thống máy sục khí nhằm cung cấp oxy cho bể, và trong thời gian từ 3- 6 giờ (tùy thuộc và nguồn bùn và loại nước thải cần xử lý) không cần cấp nước vào bể.

Quy trình hoạt hóa bùn

Sau khi chuẩn bị được một lượng bùn đã qua xử lý sơ bộ, bắt đầu xả nước thải vào bể Aerotank, ban đầu sẽ xả với lượng nhỏ bằng 1/10 cho đến 1/8 lưu lượng thiết kế trong ngày, sau đó tùy theo mức độ tích lũy bùn mà tăng dần cho đến khi đạt lưu lượng thiết kế.

Bùn hoạt tính hoạt động tốt là loại bùn ngoài các bông tập trung các động vật vi sinh, còn là môi trường sống lý tưởng của  một lượng lớn các loại thảo trùng (trùng lông), trùng xoắn, giun. Ngoài ra, khi điều kiện làm việc ổn định bị phá vỡ, trong bùn hoạt tính sẽ thấy có sự phát triển của các vi khuẩn dạng chỉ (sphacrotilus, cladothrix), thực vật nhánh (zooglea ramigeras, các loại nấm nước,…).

Các loại thực vật và vi khuẩn này làm cho bùn nổi, bùn này sẽ khó có thể lắng trong bể lắng đợt hai và bị cuốn trôi ra ngoài theo nước với một lượng đáng kể.

Trường hợp bùn bị cuốn trôi ra ngoài, hoặc các cặn bông bùn nhỏ li ti khó lắng thì có thể dùng chất trợ keo như Polimer hay PAC với liều lượng 0.01 – 0.5 mg/lít để giữ bùn lại.

 

Quy trình xử lý nước thải ao nuôi cá, tôm, hải sản hiệu quả

Quy trình tách bùn hoạt tính

Quá trình này có thể tiến hành liên tục và không cho hình thành lớp bùn nằm trong bể lắng.

Nước đã xử lý sẽ bị giảm chất lượng, bị tái nhiễm bẩn nếu việc tách bùn không đúng thời gian, ngoài ra còn làm nổi bùn đã lắng.

Nguyên nhân cuốn bùn nổi từ bể lắng 2 có thể do nồng độ bùn cao hơn giới hạn đối với tải trọng cho phép.

Quy trình tách bùn đối với bể lắng đứng đôi khi khó bảo đảm tách được toàn bộ.

Do đó mà trong các bể lắng này cần cào bùn từ đáy phễu một cách có hệ thống (hoặc vài lần trong ngày), khó khăn này cũng có thể giải quyết bằng cách tăng thể tích bùn tuần hoàn.

Bể Aerotank sau khi đã hoàn thành xử lý nước thải
Bể Aerotank sau khi đã hoàn thành xử lý nước thải

Một vài lưu ý:

  • Trong thời gian đầu nuôi cấy vi sinh vật để xử lý nước thải, bạn nên kiểm tra BOD, N, P thường xuyên để cân đối việc bổ sung chất dinh dưỡng cho vi sinh vật.
  • Hàm lượng oxy cung cấp cho bể sinh học hiếu khí nên duy trì ở mức 2 – 4 mg/l (quá trình này nên đo tại vị trí sau quy trình lắng).
  • Độ pH thích hợp cho bể hiếu khí là từ 6.5 – 8.5, nếu để độ pH thấp thì quá trình nitrat hóa, hàm lượng HCO3 thấp, do đó cần điều chỉnh độ pH lên cao hơn.

Trên đây là quy trình nuôi cấy vi sinh trong xử lý nước thải, các công nghệ này hiện nay vẫn đang còn được ứng dụng tại Việt Nam. Hi vọng với quy trình nuôi vi sinh vật này sẽ giúp ích được các bạn trong việc lên phương án xử lý nước thải.

Ý kiến bình luận



4 bình luận “ Tổng hợp quy trình nuôi cấy vi sinh trong xử lý nước thải

Trả lời

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *