Ở những bài viết trước, Biogency đã đề cập tới tầm quan trọng đối với sự sinh trưởng của vi sinh vật trong quy trình xử lý nước thải. Mỗi chủng vi sinh vật sẽ có tốc độ sinh trưởng, phát triển khác nhau. Sau nhiều nghiên cứu và thí nghiệm, các nhà khoa học cũng đã tìm ra được các giai đoạn phát triển của vi sinh trong xử lý nước thải. Bạn đọc quan tâm đến chủ đề này đừng bỏ qua bài viết dưới đây của Biogency!
Các nội dung chính
Các giai đoạn phát triển của vi sinh trong xử lý nước thải
Sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật hiểu một cách chính xác là sự gia tăng số lượng tế bào trong quần thể. Quá trình này diễn ra với tốc độ như thế nào tùy thuộc vào chủng vi sinh và điều kiện môi trường.
Để nghiên cứu được những giai đoạn phát triển của vi sinh vật, các nhà khoa học đã thực hiện thí nghiệm trong môi trường nuôi cấy tĩnh nhằm đảm bảo chất dinh dưỡng ổn định cho vi sinh vật trong suốt quá trình nuôi cấy. Tới thời điểm hiện tại, đây được đánh giá là phương pháp nghiên cứu chuẩn xác nhất.
Tham khảo: Vi sinh xử lý nước thải là gì?
Thông qua quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học đã tìm ra 4 giai đoạn phát triển của vi sinh như sau:
- Giai đoạn tiền phát (còn gọi là pha thích nghi)
- Giai đoạn tăng sinh (còn gọi là pha cấp số)
- Giai đoạn cân bằng (còn gọi là pha ổn định)
- Giai đoạn suy thoái (còn gọi là pha tử vong)
Bây giờ chúng ta sẽ đi sâu vào từng giai đoạn cụ thể!
Giai đoạn tiền phát
Giai đoạn tiền phát được tính từ lúc bắt đầu tiến hành nuôi cấy cho đến khi có sự sinh trưởng.
Ở giai đoạn này, người ta sẽ cấy vi sinh vật (với mật độ thưa thớt) vào môi trường mới cho chúng làm quen. Các nhà khoa học sẽ tạo môi trường tốt nhất để vi sinh vật thích nghi dần với điều kiện mới. Số lượng vi sinh vật sẽ tăng trưởng rất chậm. Giai đoạn tiền phát kéo dài bao lâu tùy thuộc vào tuổi của vi sinh vật và chất lượng môi trường nuôi cấy.
Đối với quá trình xử lý nước thải, trong giai đoạn tiền phát, vi sinh vật sẽ được cấy vào môi trường nước sạch với đầy đủ các chất dinh dưỡng (Cacbon, Nitơ, Phốt pho) được bổ sung bằng mật rỉ đường hoặc cám gạo, methanol.
Sau đó cho vi sinh vật thích nghi bằng cách tăng dần lượng nước thải lên. Giai đoạn này không thể quan sát mật độ vi sinh bằng mắt thường.
Giai đoạn tăng sinh
Giai đoạn tăng sinh có tên gọi khác là pha cấp số bởi vì đây là giai đoạn vi sinh vật sinh sản theo cấp số nhân với tốc độ rất nhanh.
Vi sinh vật sau khi đã thích nghi với môi trường mới, bắt đầu sử dụng các chất thải trong nước để làm chất dinh dưỡng cho quá trình phát triển. Các tế bào vừa sinh sản nhanh, mạnh, liên tục, vừa tăng sinh khối. Giai đoạn này vi sinh vật hoạt động rất mạnh để tổng hợp enzyme với số lượng và chất lượng cao.
Trong xử lý nước thải, tải lượng nước thải sẽ được ổn định ở giai đoạn này. Mật độ vi sinh vật lúc này đã có thể quan sát bằng mắt thường, chính là bùn hoạt tính.
Bùn hoạt tính này là bùn non, tốc độ lắng chậm (khoảng 5 – 6 tiếng) hoặc lơ lửng, màu nâu nhạt. Trong quy trình xử lý nước thải, bùn hoạt tính sẽ được tuần hoàn toàn bộ chứ không thải bỏ.
Giai đoạn cân bằng
Đến giai đoạn này, quần thể vi sinh vật sẽ đạt đến trạng thái cân bằng động, nghĩa là mật độ vi sinh trong quần thể đạt đến mức tối đa, không thay đổi theo thời gian. Tổng số lượng vi sinh vật mới sinh ra bằng tổng lượng vi sinh vật chết đi.
Trong xử lý nước thải, cần khoảng vài tháng thậm chí 1 năm để đạt tới giai đoạn cân bằng. Hiệu suất xử lý của bể đạt mức tối ưu khi lượng bùn đạt được khoảng 30% thể tích bể.
Thực tế trong xử lý nước thải, lượng nước thải sẽ được cấp vào bể liên tục, khiến cho lượng cơ chất (chất tham gia phản ứng do enzyme xúc tác) luôn dồi dào tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển, vì thế tổng số lượng vi sinh vật mới sinh ra sẽ nhiều hơn tổng lượng vi sinh vật già chết đi. Việc này khiến cho lượng bùn liên tục tăng lên. Các chuyên gia xử lý nước thải phải chủ động kiểm soát lượng bùn tuần hoàn về bể và thải bỏ một phần nếu mật độ bùn cao hơn 30%.
Giai đoạn suy thoái
Bước vào giai đoạn suy thoái, mật độ vi sinh vật trong quần thể sẽ giảm mạnh so với giai đoạn trước.
Số lượng vi sinh vật chết nhiều hơn hẳn so với lượng vi sinh vật mới được sinh ra. Nguyên nhân tùy thuộc vào mật độ vi sinh và chất lượng môi trường, có thể kể đến một vài nguyên nhân cụ thể do thiếu chất dinh dưỡng, độc chất phát sinh,… Quá trình suy thoái này diễn ra nhanh hơn quá trình sinh trưởng.
Trong quy trình xử lý nước thải, có thể dễ dàng nhận biết về giai đoạn này thông qua độ lắng của bùn hoạt tính. Lúc này, bùn thay vì lắng xuống dưới đáy bể thì lại nổi lên trên bề mặt, sau một thời gian sẽ kết thành những mảng lớn, cứng và có mùi hôi.
Các lưu ý để vi sinh phát triển tốt trong quá trình vận hành xử lý nước thải
Trên đây Biogency đã giới thiệu đến bạn đọc các giai đoạn phát triển của vi sinh trong xử lý nước thải. Tóm lại một vòng đời của hệ vi sinh vật sẽ trải qua 4 giai đoạn trên.
Trên thực tế, trong việc xử lý nước thải, quần thể vi sinh vật chỉ có ích ở 2 giai đoạn:
- Giai đoạn tăng sinh
- Giai đoạn cân bằng
Vì vậy, để xử lý nước thải hiệu quả, các chuyên gia sẽ tìm cách kéo dài giai đoạn tăng sinh và duy trì giai đoạn cân bằng. Do đó trong quá trình vận hành hệ thống vi sinh xử lý nước thải, người ta sẽ loại bỏ hầu hết các chất độc trước khi đưa nước thải vào bể xử lý vi sinh. Đồng thời môi trường nước cũng sẽ được cung cấp đầy đủ dưỡng chất cần thiết cho vi sinh vật như C, N, P,… để hệ vi sinh vật có thể duy trì ổn định ở giai đoạn cân bằng lâu nhất có thể.
Ngoài ra, trong hệ thống xử lý nước thải, cần lưu ý đến một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật như là:
- Độ pH
- Nhiệt độ
- Ánh sáng
- Độ mặn
- Các chất vi lượng
- Dinh dưỡng
- Chlorine
- Chỉ số DO
- Các hợp chất gây ức chế (Thiourea, Xyanua, Phenol, Anilin và kim loại nặng,…)
Cần lưu ý đảm bảo các yếu tố này ở chỉ số phù hợp, tạo môi trường lý tưởng cho vi sinh vật phát triển ổn định.
Bên cạnh đó, để có một hệ vi sinh khỏe mạnh và hỗ trợ xử lý nước thải hiệu quả thì chủng vi sinh nuôi cấy ban đầu đóng vai trò rất quan trọng. Bạn đọc có thể tham khảo dòng vi sinh Microbe-Lift IND do Biogency phân phối độc quyền. Hệ vi sinh vật trong sản phẩm có khả năng thích nghi nhanh, dễ duy trì, đáp ứng được gần như mọi hệ thống xử lý nước thải. Sử dụng sản phẩm sẽ giúp rút ngắn thời gian giai đoạn tiền phát, giai đoạn tăng sinh để nhanh đạt tới giai đoạn cân bằng, sau đó duy trì sự ổn định tối đa, kéo dài thời gian chuyển sang giai đoạn suy thoái.
Hy vọng với bài viết trên, bạn đọc đã nắm được các giai đoạn phát triển của vi sinh trong xử lý nước thải để có phương án ứng dụng hiệu quả trong thực tế.
Tham khảo: Quy trình xử lý nước thải bằng vi sinh
Với đội ngũ chuyên gia kỹ thuật cao, cùng với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực cung cấp men vi sinh xử lý nước thải, Biogency tự hào là đơn vị mang đến dòng sản phẩm men vi sinh chất lượng vượt trội. Liên hệ Hotline 0909 538 514 để được tư vấn miễn phí về quy trình xử lý nước thải bằng vi sinh đạt hiệu suất cao với chi phí tối ưu.
Chịu trách nhiệm nội dung
Phó Giám Đốc - Đồng Thị Tú Anh
