Sử dụng một số các vi sinh vật trong nước để tự diệt các mầm bệnh, khí độc và mùi hôi trong nước thải từ lâu đã không còn xa lạ với nhiều người. Tuy nhiên, để xử lý nước thải bằng tảo chắc hẳn là kiến thức còn rất mới mẻ.
Vậy để tảo có thể xử lý được nước thải cần cung cấp đủ những yếu tố gì? Một số ứng dụng thực tiễn của phương pháp này là gì? Đọc ngay bài viết dưới đây để được giải đáp ngay những thắc mắc trên nhé!
Các nội dung chính
Xử lý nước thải bằng tảo là gì?
Tảo là một trong những nhóm vi sinh vật có thể phát triển trong môi trường nước thải. Chúng sẽ lấy đi các chất dinh dưỡng và chất hữu cơ hấp thụ được trong nước (là những loại kim loại nặng và một số khí độc). Sau đó, chuyển hóa chúng thành các chất dinh dưỡng nuôi các tế bào vi tảo thông qua quá trình quang hợp.
Nhờ quá trình này mà các loại tảo khi sống trong nước lâu ngày với số lượng vừa đủ sẽ có khả năng loại bỏ hoàn toàn các mầm bệnh có trong nguồn nước thải. Không những vậy, trong cơ thể của tảo cũng tiết ra một số chất giúp tiêu diệt các các hoạt chất không tốt có trong nguồn nước thải.
Với cơ chế hoạt động trên của tảo khi sống trong môi trường nước mà phương pháp xử lý nước thải bằng tảo được ra đời. Đây còn được biết đến như là cách xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học.
Vì sao tảo có thể xử lý nước thải?
Sở dĩ, tảo có thể xử lý được các nguồn nước bị ô nhiễm nặng do chất hữu cơ đó là nhờ các vi tảo có trong vi sinh vật này. Các loại vi tảo sẽ có hoạt tính làm sạch bằng cách thu hồi các chất dinh dưỡng N, P có trong nước thải tạo ra.
Bên cạnh đó, ngoài lấy chất dinh dưỡng có trong nước thải thì tảo cũng hấp thụ năng lượng mặt trời để biến đổi thành tinh bột đi nuôi cơ thể. Từ đó, giúp cơ thể có khả năng sinh tồn và phát triển nhanh trong môi trường nước.
Nhờ khả năng thích ứng tuyệt vời, tốc độ tăng trưởng nhanh và có khả năng chịu đựng được trong môi trường biến đổi nên tảo mới được ứng dụng để xử lý nước thải bằng tảo trong chăn nuôi thủy hải sản.
Những ưu điểm của việc xử lý nước thải bằng tảo
Một số những ưu điểm của phương pháp xử lý nước thải bằng tảo phải kể đến như:
- So với các phương pháp khác như xử lý nước theo nguyên tắc yếm khí hay một số phương pháp xử lý nước công nghiệp khác. Đây là phương pháp có chi phí thấp khi có thể vừa có thể loại bỏ các chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng (N, P) và các mầm bệnh có trong nước.
- Phương pháp này còn giúp sản sinh thêm lượng khí oxy cho các vi sinh vật ưa khí có trong nguồn nước sử dụng, rất tốt cho quá trình xử lý nước để nuôi trồng thủy hải sản.
- Đây là cách ít sử dụng các hóa chất với quy trình rất đơn giản và không tạo ra quá nhiều bùn lắng xuống ao.
- Xử lý nước bằng tảo cũng hỗ trợ giải phóng khí CO2 và không sợ phát sinh mùi hôi trong quá trình xử lý nước.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước thải của tảo
Để quá trình xử lý nước thải bằng tảo trong nguồn nước được hoạt động tốt nhất. Và cung cấp đủ các dưỡng chất cùng môi trường phát triển cho tảo sinh sống. Khi nuôi tảo cần lưu ý một số yếu tố dưới đây để không làm mất đi khả năng “làm sạch” nước thải của loại vi sinh vật này.
Các nguồn dưỡng chất có trong nước
Để các tế bào của tảo có thể được hình thành, nuôi dưỡng và phát triển thì nguồn đạm chính tổng hợp nên các protein phải có một số dưỡng chất như:
- Chất ammonia: Nguồn đạm chính tổng hợp nên protein trong các tế bào tảo
- Phosphor, magnesium, potassium: Các hàm lượng dưỡng chất chính để đảm bảo đến sự phát triển và sinh sôi của tảo.
Tầng độ sâu khi mọc của tảo
Tầng độ sâu là nơi tảo có thể tối ưu khả năng ánh sáng, chuyển hóa các hấp thu từ ánh sáng để tạo ra tinh bột nuôi cơ thể phát triển nhất. Trên lý thuyết, thì độ sâu khi mọc của tảo từ 12.5 cm (từ 4,5 – 5 in) sẽ hấp thu tối đa ánh sáng, với độ sâu này ánh sáng không làm tảo quá gắt mà cũng không làm tảo bị thiếu hụt ánh sáng.
Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp thực tế thí nghiệm cho thấy, các loài tảo này khi nằm ở độ sâu từ 20 – 25 cm vẫn phát triển rất tốt và có thể tối ưu khả năng ánh sáng bình thường.
Thời gian tồn lưu của nước thải có trong nguồn nước
Thời gian tồn lưu của nước được hiểu là thời gian các chất dinh dưỡng ở lại trong nước để tảo có thể kịp chuyển đổi các chất dinh dưỡng hấp thu thành chất dinh dưỡng vào trong các tế bào. Thời gian tồn lưu phải đủ lâu thì các tế bào mới hấp thu đủ để nuôi lớn tảo. Thông thường, quá trình này phải nằm trong khoảng lớn hơn 1,8 và nhỏ hơn 8 ngày (1,8 < 8) mới đảm bảo nhất.
Hàm lượng BOD
Hàm lượng BOD là thước đo hàm lượng oxy cần thiết có trong nước. Trong các hệ thống xử lý nước thải, hàm lượng BOD còn thể hiện được các mức độ hữu cơ có trong nguồn nước.
Nếu hàm lượng BOD trong nước quá cao sẽ dẫn đến môi trường bị yếm khí (thiếu khí oxy) thì có thể ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng của tảo. Không những vậy, hàm lượng này còn ảnh hưởng đến quá trình cộng sinh của tảo với các vi sinh vật khác. Do đó, có thể coi đây là một yếu tố quyết định đến năng suất của tảo.
Để điều kiện được tốt nhất nên để nhiệt đới độ sâu của ao tảo là 0,35m với lượng BOD nạp là 336 kg/ha/ngày sẽ thu được khoảng 390 kg/ha/ngày. Ngoài ra, tùy thuộc vào kích thước, hàm lượng nước mà BOD sẽ biến đổi với các chỉ số thích hợp nhất.
Quá trình khuấy trộn và hoàn lưu
Khuấy trộn là cách để tảo luôn được hoạt động không bị lắng xuống đáy quá xa với tầng độ sâu của tảo. Trong các ao có nhiều tảo lớn, việc khuấy trộn sẽ giúp oxy được tản đều tránh bị yếm khí. Đồng thời còn giúp tản nhiệt độ trong ao được đồng đều nhất.
Hoàn lưu sẽ giúp giữ lại được những các tế bào vi khuẩn, duy trì hoạt động, từ đó đẩy nhanh được quá trình phản ứng trong nuôi tảo. Nhờ có khuấy trộn và hoàn lưu sẽ trở thành một trong những yếu tố khiến thúc đẩy sự phát triển có trong tảo. Để tốc độ dòng chảy tốt nhất chỉ nên để khoảng 5cm/giây.
Ứng dụng xử lý nước thải bằng tảo
Ứng dụng chính của xử lý nước thải bằng tảo là xử lý hiệu quả mọi nguồn nước thải. Các nguồn đó có thể xử lý nước thải công nghiệp, nước thải nông nghiệp, nước thải ao hồ chăn nuôi thủy hải sản,… Lọc ra những chất gây hại và kim loại nặng trong nước gây hại đến con người cùng các loài thủy hải sản khác.
Ngoài ra, đối với các nguồn tảo có năng suất lớn sau khi không thể lọc nước thì có thể dùng để làm phân bón hữu cơ cho cây trồng.
Lưu ý, khi ứng dụng tảo để xử lý nước thải cần kiểm soát sự phát triển của tảo lam. Đây là một loại tảo có hại, nếu để tảo lam phát triển và nở hoa sẽ hình thành nên một lớp sơn quánh đặc phủ kín mặt ao gây ra hiện tượng phú dưỡng.
Nhất là khi bà con nuôi tôm, loại tảo này sẽ phủ kín gây nên thiếu oxy trong ao dẫn đến tôm bị chết ngạt. Do đó, trong các ao nuôi có nuôi tảo, bà con cần để ý và loại bỏ tảo lam để không làm ảnh hưởng đến chất lượng nước khi xử lý bằng tảo.
Tham khảo: Cách quản lý tảo trong ao tôm
Trên đây là những thông tin về “Xử lý nước thải bằng tảo” mà Biogency cung cấp cho bạn đọc hiểu hơn về loại mô hình này. Nếu có bất kì về những thông tin, trao đổi hay những thắc mắc thì có thể liên hệ với chúng tôi để được tư vấn những thông tin hữu ích liên quan ngay nhé!
Tài liệu tham khảo:
- https://baolaocai.vn/bai-viet/356711-dung-tao-hat-hoat-tinh-xu-ly-nuoc-thai
- http://tapchi.vnua.edu.vn/wp-content/uploads/2020/02/tap-chi-so-10.1.4.pdf
- TUẤN, Chu Anh. Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng vi tảo. 2013. PhD Thesis. Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.
- MOHSENPOUR, Seyedeh Fatemeh, et al. Integrating micro-algae into wastewater treatment: A review. Science of the Total Environment, 2021, 752: 142168.
- PARK, J. B. K.; CRAGGS, R. J.; SHILTON, A. N. Wastewater treatment high rate algal ponds for biofuel production. Bioresource technology, 2011, 102.1: 35-42.
Chịu trách nhiệm nội dung
Phó Giám Đốc - Đồng Thị Tú Anh
