Một hệ thống xử lý nước thải bằng vi sinh vật đòi hỏi nhiều yếu tố để có thể duy trì hoạt động. Trong đó, nhu cầu dinh dưỡng là một phần vô cùng quan trọng mà các kỹ sư cần phải theo dõi để đảm bảo quá trình xử lý nước thải diễn ra thật hiệu quả.
Các nội dung chính
Đặc điểm về nhu cầu dinh dưỡng của vi sinh vật trong nước thải
Phần lớn nước thải hiện nay đều có đặc trưng là chứa thành phần COD, BOD, N, P khó xử lý. Một trong những cách phổ biến để xử lý chúng chính là dùng vi sinh vật. Có hai quy trình xử lý nước thải bằng vi sinh vật chủ yếu là xử lý sinh học kỵ khí (Anaerobic) và thiếu khí – hiếu khí (Anoxic-Oxic). Mỗi một bể xử lý sẽ có những nhu cầu dinh dưỡng cho vi sinh vật khác nhau như sau:
Bể xử lý sinh học kỵ khí
Trên thực tế, quá trình xử lý nước thải kỵ khí không sản sinh ra quá nhiều tế bào mới nên cũng không đòi hỏi quá nhiều về nhu cầu dinh dưỡng. Vì vậy việc bổ sung dinh dưỡng cho bể kỵ khí không phải là yêu cầu bắt buộc. Tuy nhiên, do một số tình trạng mất cân bằng dinh dưỡng từ quy trình kỵ khí này mà có thể ảnh hưởng tới quá trình xử lý thiếu khí – hiếu khí phía sau. Vì vậy chúng ta vẫn nên bổ sung dinh dưỡng ngay từ đầu bể kỵ khí để đảm bảo các quy trình xử lý phía sau được diễn ra trơn tru.
Đặc điểm tỉ lệ dinh dưỡng phù hợp nhất cho bể xử lý sinh học kỵ khí là COD:N:P = 350:5:1 và tỉ lệ C:N:P=250: 5: 1
Bể xử lý sinh học thiếu khí – hiếu khí
Việc bổ sung dinh dưỡng cho bể xử lý sinh học thiếu khí – hiếu khí là nhằm duy trì tỷ lệ sản sinh sinh khối bùn hoạt tính. Đây là thành phần quan trọng khi cần vận hành hệ thống xử lý nước thải thiếu N và P. Để có thể tính toán bổ sung, kiểm soát dư lượng N và P đầu ra của cụm này, cần phải cân nhắc dựa trên ngân sách cho phép để hạn chế phí phạm.
Khi bắt đầu quá trình nuôi cấy bể Oxic từ men vi sinh để chuyển hóa thành bùn hoạt tính, có thể dựa trên nguồn COD, N, P của nước thải mà tính toán bổ sung thêm. Quá trình nuôi cấy này cần nhiều N và P hơn so với quá trình xử lý nên có thể bổ sung dư so với khối lượng tính toán.
Tỉ lệ dinh dưỡng phù hợp nhất cho bể xử lý sinh học thiếu khí – hiếu khí là COD:N:P = 150:5:1. Đồng thời, hàm lượng dinh dưỡng BOD:N:P của bể thiếu khí cũng được quy định theo tỷ lệ C:N:P = 100:5:1
Nhu cầu dinh dưỡng của vi sinh theo từng loại nước thải
Bên cạnh đặc điểm về nhu cầu dinh dưỡng của từng chủng vi sinh, chúng ta còn cần phải quan tâm đến thành phần dinh dưỡng ở từng loại nước thải. Dưới đây là đặc trưng ô nhiễm của một số loại nước thải phổ biến cũng như nhu cầu bổ sung dinh dưỡng cho từng loại nước thải.
- Nước thải sinh hoạt có đặc điểm ô nhiễm hữu cơ cao, đặc biệt là Amoni và thừa Nitơ. Thành phần COD trong nước thải sinh hoạt tương đối thấp. Loại nước thải này thường đòi hỏi bổ sung nguồn dinh dưỡng Cacbon và Photpho. (Tham khảo: xử lý nước thải sinh hoạt đạt chuẩn)
- Nước thải y tế chứa nhiều chất khử khuẩn và Amoni. Hàm lượng Nitơ trong nước cũng khá cao. Với loại nước thải phức tạp này, nhu cầu dinh dưỡng đòi hỏi tăng cường nguồn Cacbon để xử lý hiệu quả hơn. (Xem thêm: Đặc tính nước thải y tế)
- Nước thải ngành chăn nuôi ô nhiễm hữu cơ khá cao với thành phần chính là Amoni và Nitơ. Nhu cầu dinh dưỡng vi sinh của nước thải chăn nuôi này đòi hỏi phải bổ sung hàm lượng Cacbon.
- Nước thải ngành dệt nhuộm: để vi sinh xử lý hiệu quả loại nước thải này thì cần phải bổ sung cả ba nguồn là Cacbon, Nitơ và Photpho trong quá trình xử lý. Loại nước này có tính chất ô nhiễm khá phức tạp về hóa chất, kim loại nặng, màu và nhiều chất hữu cơ khó phân hủy khác…(Tham khảo: Xử lý nước thải dệt nhuộm)
Các lưu ý khi bổ sung dinh dưỡng cho vi sinh trong xử lý nước thải
Cách xác định tình trạng dinh dưỡng trong nước thải
Để có thể xác định được tình trạng dinh dưỡng cho vi sinh trước khi xử lý nước thải, cần phải thực hiện kiểm tra nồng độ của từng thông số COD, N và P. Có ba cách cơ bản để có thể thực hiện việc kiểm tra này:
- Lấy mẫu và gửi đến các cơ sở kiểm tra.
- Tự kiểm tra bằng các loại máy chuyên dụng.
- Dùng các kit test theo thang màu.
Cách lấy mẫu nước thải tại xử lý nước thải
Dù là lựa chọn phương pháp nào, bạn cũng phải tìm hiểu rõ về cách lấy mẫu nước để đảm bảo kết quả chính xác. Vị trí lấy mẫu nằm ở đầu vào và đầu ra của các hệ thống hoặc mỗi bể. Điểm lấy mẫu đảm bảo đủ các thành phần nhất là ở vị trí ⅓ chiều sâu dưới mặt nước, sau khi lấy mẫu cần phải cho ngay vào bình đã được ghi sẵn thông tin, ngày, giờ. Cần hạn chế cho không khí tràn vào trong mẫu và phải bảo quản nước ở nhiệt độ 0 đến 4 độ C, trong môi trường không ánh sáng sau đó nhanh chóng test hoặc gửi cho đơn vị đánh giá trong vòng 24 giờ.
Khi nào cần bổ sung dinh dưỡng cho vi sinh trong xử lý nước thải?
Sau các quá trình đánh giá, khi nước thải đầu vào mất cân bằng dinh dưỡng theo tỉ lệ COD:N:P = 150:5:1 và C:N:P=100:5:1, cần phải tăng cường bổ sung N, P và C để đảm bảo duy trì nguồn sinh khối cho quá trình xử lý hiếu khí.
Để bổ sung nguồn Nitơ vào nhằm đảm bảo cân bằng dinh dưỡng cho vi sinh trong xử lý nước thải, người ta sẽ sử dụng muối lạnh Ammonium chloride (NH4CL) với tỉ lệ Nitơ vào khoảng 26%.
Nguồn Photpho được dùng để bổ sung dinh dưỡng cho vi sinh được lấy từ một loại muối khác là muối lạnh Trisodium Phosphate (Na3PO4.12H2O) với hàm lượng Photpho chiếm 8%.
Để bổ sung Cacbon vào trong nước, có hai phương pháp được ứng dụng nhiều nhất là dùng mật rỉ đường hay Methanol. Theo đó, 1kg Methanol sẽ có khả năng cung cấp 1kg Cacbon, còn 1kg mật rỉ đường cung cấp 0.58kg Cacbon cho nước.
Cách tính toán các thông số khi thực hiện bổ sung dinh dưỡng cho vi sinh trong xử lý nước thải
Để phục vụ cho việc bổ sung khi nước thải thiếu dinh dưỡng, cần bổ sung tại đầu vào của bể hiếu khí. Bên cạnh đó, trường hợp cần bổ sung dinh dưỡng cho các hệ thống có bể kỵ khí ở phía trước thì vẫn có thể bổ sung tương tự theo tỉ lệ COD:N:P = 350: 5:1.
Tham khảo: Các nguồn dinh dưỡng cho vi sinh xử lý nước thải
Ngoài những đề cập phía trên, còn rất nhiều vấn đề liên quan tới nhu cầu dinh dưỡng cho vi sinh vật trong quá trình xử lý nước thải. Quý khách hàng có thể tìm đến Biogency để nhận thêm nhiều tư vấn về quy trình và tìm kiếm các chế phẩm hỗ trợ xử lý nước thải hiệu quả, an toàn. Liên lạc ngay với chúng tôi qua hotline 0909 538 514 để lắng nghe ý kiến từ chuyên gia!
Chịu trách nhiệm nội dung
Phó Giám Đốc - Đồng Thị Tú Anh
