Nuôi cấy vi sinh - Xử lý nước thải

Vi sinh vật trong xử lý hiếu khí


1. Các yếu tố ảnh hưởng đến các công  trình xử lú nước thải sinh học hiếu khí

  • Quá trình xử lý hiếu khí chịu ảnh hưởng nồng độ bùn hoạt tính, tức là phụ thuộc vào chỉ số bù. Chỉ số bù càng nhỏ thì nồng độ bùn cho vào công trình xử lý càng lớn và ngược lại.
  • Nồng độ oxy cũng ảnh hưởng mạnh mẽ đến quá trình này. Khi tiến hành quá trình phải cung cấp đầy đủ lượng Oxy vào liên tục sao cho oxy hòa tan trong nước ra khỏi bể lắng II >= 2 mg/l.
  • Tải trọng hữu cơ trong xử lý hiếu khí thường thấp hơn nên nồng độ các chất bẩn hữu cơ nước thải qua bể Aerotank có BOD toàn phần phải nhỏ <= 1000 mg/l, trong bể lọc sinh học thì BOD toàn phần = <500 mg/l.
  • Nồng độ các nguyên tố dinh dưỡng theo tỷ lệ thích hợp: BOD toàn phần : N : P = 100 : 5: 1
  • Bùn hoạt tính có khả năng hấp thụ muối các kim loại nặng. Khi đó hoạt tính sinh học của bùn giảm, bùn sẽ bị trương phồng khó lắng do sự phát triển của vi khuẩn dạng sợi. Vì vậy nồng độ các chất độc và kim loại nặng trong nước thải phải nằm trong giới hạn cho phép.
  • Yếu tố môi trường:
      + pH: > 9 – vi sinh vật bị chết, pH < 4 thúc đẩy nấm phát triển. pH tối ưu cho sinh vật phát triển tốt nhất trong khoảng 6,5-7,5.
       + Nhiệt độ: nước thải có nhiệt độ thích nghi với đa số VSV là từ 25 – 37 oC.

2. Liều lượng vi sinh

a. Khởi động mới hoàn toàn – nuôi cấy lại hệ thống (cho bể kỵ khí và hiếu khí):        
Dùng với liều lượng  2 – 10ppm/ngày tuỳ theo nồng độ COD, BOD trong nước thải, tính dựa vào thể tích hiếu khí, nuôi cấy trong thời gian 20 ngày. Tính dựa vào công thức sau:

A=( m x V)/ 1000
Trong đó:
A: Khối lượng vi sinh nuôi cấy trong 1 ngày (kg/ngày)
m: 2 – 10 ppm (liều lượng vi sinh dựa vào độ ô nhiễm của chất thải cách tính chung, thông thường là 3ppm)
V: Thể tích bể sinh học (m3) (hiếu khí hay kỵ khí)
  • Cấy với lượng A vi sinh mỗi ngày liên tục trong 20 ngày. (tỷ lệ cấy hay cách tính M sẽ thay đổi tuỳ thuộc vào lưu lượng , thời gian lưu nước thải trong hệ thống công nghiệp và mức độ ô nhiễm của nguồn thải
Lưu ý:

  • Dùng từ  5 - 10% bùn hoạt  tính cho vào thể tích bể sinh học để làm cơ chất tăng trưởng (dùng bể  SBR hay aeration). Đi với mô hình là quá trình sinh học bám dính (Trickling Biofilter hay RBC), độ tăng nhanh quá trình tạo màng vi sinh vật hỗn hợp nước thải có chứa bùn pha loãng (2-5%) nên được sử dụng cho 5 giai đoạn khởi đầu.  Sau khi khởi động một màng vi sinh vật thành trên bề mặt vật liệu lọc
  • Cho trực tiếp vi sinh (sản phẩm m Bio-Systems) vào hệ thống mà không cần  pha loãng trước khi cho vào hệ thống
  • pH = 6 – 8, hoạt đông  pH tốt nhất ở PH trung tính
  • Trong thời gian nuôi cấy ban đầu hay cải tạo lại hệ thống, bể phải được khởi động lại tải trong thấp hoặc nồng độ  COD khoảng 2kg/m3 (2.000 mg/L)
  • Chất dinh dưỡng đảm bảo tỷ lệ  BOD:N:P = 100:5:1
b. Duy trì hệ thống :

  • Dùng vi sinh bổ sung với liều lượng từ 0,5ppm/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 lượngnước thải /ngày để bổ sung một phần  vi sinh trôi ra ngoài và yếu dần đi .Tính theo công thức sau:A=( m x Q) / 1000
Trong ðó:
A: Khối lương vi sinh  bổ sung theo ngày, cách ngày hoặ theo tuần  tùy vào độ ổn định của  hê thống (kg/ngày)
m: 0,5 ppm
Q: Lưu lượng nước thải đầu vào (m3/ngày).

3. Lưu lượng sử dụng chất dinh dưỡng N100

a. Khởi động lại hệ thống  hoàn toàn – nuôi cấy lại hệ thống và duy trì hệ thống : cung cấp N100 nhằm bổ sung chất  dinh dưỡng và khoáng cho vi sinh thay thế Ure và DAP.  Lưu lượng được tính dựa vào tải lượng  BOD/ngày. tính như sau:

Tải lượng BOD( kg/ngày )= (a x Q) / 10 kg3
Trong đó:
a: Thông số BOD đầu vào (mg/l);
Q: Lưu lượng nước thải đầu vào (m3/ngày)
Liều lượng N100 sử dụng  hàng ngày sẽ bằng 1/1000 tải lượng BOD/ngày.
-> Lượng N100 cung cấp cho hệ thống = Tải lượng BOD (kg/ngày)/1000
Cần bổ sung chất dinh dưỡng để đạt được tỷ lệ  C:N:P = 100:10:1

4. Hướng dẫn nuôi cấy vi sinh

Bổ sung vào hệ thống sinh học  5-10% thể tích bùn, sau đó bắt đầu  quá trình nuôi cấy hệ thống
- Gai đoạn nuôi cấy hệ thống mới:

1. Ngày thứ 1: Cho nước thải vào đầy  1/3 bể sinh học có sục khí + 2/3 bể nước đã xử lý, tuần hoàn lại hay nước sạch để giảm tải lượng ô nhiễm, sao cho tải lượng COD trong thời  gian nuôi cấy  < 2kg/m3 (<2000 mg/l), cho sản phẩm  vi sinh đã tính toán kết hợp chất dinh dưỡng vào bể để vi sinh bắt đầu tăng trưởng sinh khối

2. Ngày thứ 2: cho nước lắng 2h, sau đó cho nước  trong ra, cho lượng nước thải mới vào, sục khí và tiếp  tục cho sản phẩm vi sinh N100 vào bể ., ngày thứ 3 lại cho nước lắng 2h và cho nước trong ra khỏi bể  và cứ như vậy cho tới ngày thứ .20;

3. Sau khi nuôi cấy đến  ngày 20 thì cho nước trong đã lắng ra ngoài;

4. Nạp nước thải mới vào và bắt đầu hệ thống bình thường, lúc này lượng sinh khối đã tăng lên đến mức ổn định để sử lý chất hữu cơ

- Giai  đoạn bổ sung vi sinh
Nếu hệ thống đã ổn định chỉ cần cho trực tiếp lượng vi sinh (0,5ppm/ngày dựa vào lượng nước thải/ngày) mỗi ngày hoặc mỗi tuần vào hệ thống tùy vào độ ổn định của hệ thống để  vi sinh luôn được ổn định và xử lý tốt.