Một Số Cách Xử Lý Vi Khuẩn Coliform Trong Nước Thải

Coliform là vi khuẩn gram âm kỵ khí, hình que, tồn tại trong nhiều môi trường khác nhau như trong thức ăn, hệ tiêu hóa, phân, nước thải, nước ăn uống, nước sinh hoạt, v.v….và gây ra nhiều bệnh lý nghiêm trọng nếu xâm nhập vào cơ thể con người. Vì vậy, để đảm bảo an toàn cho môi trường và sức khỏe con người, cần xử lý vi khuẩn coliform trong nước thải trước khi xả nước thải ra môi trường.

1. Coliform trong nước thải là gì?

Coliform là một nhóm vi khuẩn được sử dụng làm chỉ thị về mức độ ô nhiễm vi sinh của nước. Trong nước thải, chỉ tiêu Coliform thường được dùng để đánh giá mức độ nhiễm bẩn có nguồn gốc từ phân và chất thải sinh hoạt, động vật.

Vi khuẩn Coliform trong nước thải thường xuất phát từ các nguồn có chứa chất thải hữu cơ và phân người, phân động vật. Một số nguồn phổ biến gồm:

• Nước thải sinh hoạt: Đây là nguồn phổ biến, phát sinh từ nhà vệ sinh, nhà tắm, khu vực ăn uống, giặt giũ… Trong đó, nước thải từ nhà vệ sinh thường chứa lượng Coliform cao do có nguồn gốc từ phân người.
• Nước thải chăn nuôi: Phân và nước tiểu của heo, bò, gà, gia súc, gia cầm có thể chứa nhiều Coliform và các vi sinh vật gây bệnh.
• Nước thải chế biến thực phẩm: Các cơ sở giết mổ, chế biến thủy sản, thịt, sữa và thực phẩm có thể phát sinh Coliform từ nguyên liệu động vật, nước rửa nguyên liệu và quá trình vệ sinh.
• Nước thải y tế: Có thể chứa Coliform cùng nhiều nhóm vi sinh vật khác từ chất thải, dịch tiết và nước thải sinh hoạt của bệnh nhân, nhân viên y tế.
• Nước mưa chảy tràn: Khi chảy qua khu vực chăn nuôi, bãi tập kết chất thải hoặc khu vực có phân động vật, nước mưa có thể cuốn theo Coliform vào hệ thống thoát nước.

2. Giới hạn Tổng Coliform theo một số QCVN về nước thải

Chỉ tiêu Coliform trong nước thải thường được biểu thị bằng: MPN/100 mL hoặc CFU/100 mL. Trong đó, giá trị càng cao cho thấy mức độ ô nhiễm vi sinh càng lớn.

Hiện nay, Coliform trong nước thải không có một giới hạn chung cho mọi loại nước thải mà phụ thuộc vào loại hình nước thải và quy chuẩn áp dụng. Một số QCVN xử lý nước thải đáng chú ý như sau:

2.1. QCVN 14:2025/BTNMT - Nước thải sinh hoạt

Theo QCVN 14:2025/BTNMT, Tổng Coliform được quy định theo các mức:

• Cột A: ≤ 3.000 MPN hoặc CFU/100 mL
• Cột B: ≤ 5.000 MPN hoặc CFU/100 mL
• Cột C: ≤ 5.000 MPN hoặc CFU/100 mL

Tùy theo cột và điều kiện xả thải áp dụng. Quy chuẩn này có hiệu lực từ 01/09/2025; đồng thời có các quy định chuyển tiếp đối với cơ sở/dự án thuộc trường hợp được tiếp tục áp dụng QCVN 14:2008/BTNMT đến hết 31/12/2031.

2.2. QCVN 40:2025/BTNMT - Nước thải công nghiệp

Đối với nước thải công nghiệp, QCVN 40:2025/BTNMT cũng quy định Tổng Coliform với các mức ≤ 3.000, ≤ 5.000 MPN hoặc CFU/100 mL tùy mức giới hạn áp dụng. Quy chuẩn này thay thế QCVN 40:2011/BTNMT và một số quy chuẩn nước thải chuyên ngành trước đây. Cụ thể như sau:

• Cột A: ≤ 3.000 MPN hoặc CFU/100 mL
• Cột B: ≤ 5.000 MPN hoặc CFU/100 mL
• Cột C: ≤ 5.000 MPN hoặc CFU/100 mL

2.3. QCVN 62:2025/BTNMT -  Nước thải chăn nuôi

Đối với nước thải chăn nuôi, QCVN 62:2025/BTNMT có quy định chỉ tiêu Tổng Coliform, cùng với các thông số như BOD₅, COD/TOC, TSS, Tổng N và Tổng P. Trong đó, Tổng Coliform ở mức:

• Cột A: ≤ 5.000 MPN hoặc CFU/100 mL
• Cột B: ≤ 5.000 MPN hoặc CFU/100 mL
• Cột C: ≤ 5.000 MPN hoặc CFU/100 mL

Để biết chính xác hàm lượng vi khuẩn coliform trong nước thải, chúng ta cần mang mẫu nước đi kiểm tra tại các phòng xét nghiệm.

3. Một số cách xử lý vi khuẩn coliform trong nước thải

Dưới đây là một số cách để xử lý vi khuẩn coliform trong nước thải:

3.1. Phương pháp khử trùng

Sử dụng Chlorine là một trong những phương pháp khử trùng nước thải phổ biến hiện nay nhờ khả năng tiêu diệt hiệu quả Coliform và nhiều loại vi sinh vật gây bệnh có trong nước thải. Phương pháp này có ưu điểm là chi phí đầu tư và vận hành tương đối thấp, hóa chất dễ tìm, dễ sử dụng và phù hợp với nhiều quy mô hệ thống xử lý nước thải.

Khi được châm vào nước thải với liều lượng thích hợp, Chlorine tạo ra các chất oxy hóa có khả năng phá hủy tế bào vi sinh vật, từ đó giảm đáng kể mật độ Coliform trước khi nước thải được xả ra môi trường.

Hiệu quả khử trùng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như liều lượng Chlorine, thời gian tiếp xúc, pH, chất lượng nước sau xử lý và hàm lượng chất hữu cơ còn lại. Vì vậy, cần tính toán và kiểm soát liều châm phù hợp để vừa đảm bảo khả năng khử trùng, vừa hạn chế lượng Chlorine dư trong nước thải sau xử lý.

3.3. Sử dụng tia cực tím

Tia cực tím có thể diệt khuẩn rất tốt nhờ vào khả năng phá hủy cấu trúc gen của vi khuẩn, ngăn chặn chúng nhân lên và phát triển. Nước thải được xử lý bằng cách đưa qua ánh sáng UV ở một độ sóng dài nhất định để diệt vi khuẩn coliform.

Chi phí để xử lý vi khuẩn coliform trong nước thải của phương pháp này thường cao hơn các phương pháp khác nhưng được đánh giá cao về hiệu quả.

3.4. Phương pháp ozon hóa

Phương pháp này tiêu diệt vi khuẩn Coliform bằng cách bơm ozone (một loại khí được sản xuất bằng cách sử dụng điện) vào nước thải. Theo các nghiên cứu, ozone có thể tiêu diệt vi khuẩn E.coli chỉ trong 10 - 15 giây khi vừa tiếp xúc. Phương pháp này thường được áp dụng tại các nhà máy có lưu lượng nước thải lớn và xử lý trong giai đoạn thứ cấp, sau các quá trình xử lý trước đó.

3.5. Sử dụng hệ thống lọc nước RO

Trong hệ thống lọc nước, nước được lọc qua nhiều giai đoạn khác nhau, trong đó có giai đoạn xử lý tinh qua màng lọc thẩm thấu ngược RO. Màng lọc nước RO có kích thước khe màng siêu nhỏ nên có thể loại bỏ vi khuẩn coliform cùng các tạp chất độc hại khác.

3.5. Phương pháp sinh học

Ngoài các phương pháp trên, có thể ứng dụng các quá trình sinh học như dùng phương pháp lọc sinh học, các phản ứng tự nhiên hoặc sử dụng ao lắng, v.v….Vi khuẩn coliform sẽ bị các vi sinh vật khác ăn thịt hoặc bị tiêu diệt trong môi trường khắc nghiệt. Tuy nhiên hiệu quả của phương pháp này thấp hơn so với các phương pháp khử trùng.

5. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý Coliform trong nước thải

Hiệu quả xử lý Coliform phụ thuộc vào nhiều yếu tố, đặc biệt là chất lượng nước trước khử trùng và điều kiện vận hành công đoạn khử trùng. Một số yếu tố quan trọng gồm:

• Nồng độ Coliform đầu vào: Nước thải có nồng độ Coliform càng cao thì yêu cầu xử lý càng lớn. Nếu tải lượng vi sinh đầu vào tăng đột biến, công đoạn khử trùng có thể không đáp ứng nếu không được thiết kế đủ công suất.
• Hàm lượng SS và độ đục: SS, cặn lơ lửng và độ đục cao có thể che chắn Coliform, làm giảm khả năng tiếp xúc của vi sinh vật với Chlorine, UV hoặc Ozone. Vì vậy, cần đảm bảo công đoạn lắng/lọc phía trước hoạt động hiệu quả.
• pH của nước thải: pH ảnh hưởng rõ đến hiệu quả khử trùng bằng Chlorine. Khi pH thay đổi, tỷ lệ giữa HOCl và OCl⁻ cũng thay đổi, từ đó ảnh hưởng đến khả năng bất hoạt vi sinh vật.
• Liều lượng chất khử trùng: Đối với Chlorine/NaOCl, liều lượng quá thấp có thể không tiêu diệt đủ Coliform; trong khi sử dụng quá cao lại làm tăng chi phí và có thể gây phát sinh chlorine dư.
• Thời gian tiếp xúc: Nước thải cần có đủ thời gian tiếp xúc với chất khử trùng. Nếu thời gian lưu tại bể khử trùng quá ngắn, hiệu quả tiêu diệt Coliform sẽ giảm.

• Lưu lượng nước thải: Lưu lượng tăng cao đột ngột có thể làm giảm thời gian lưu thực tế trong bể khử trùng. Đây là một nguyên nhân thường gặp khiến Coliform đầu ra tăng dù hệ thống vẫn đang châm hóa chất.
• Chất lượng và tình trạng thiết bị khử trùng: Chẳng hạn như với UV: tuổi thọ bóng đèn, cường độ tia UV và tình trạng bám cặn trên bóng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả. Với Ozone: nồng độ ozone và khả năng truyền ozone vào nước cần được kiểm soát. Còn đối với Chlorine bơm định lượng, đường ống và hệ thống châm hóa chất phải hoạt động ổn định.
• Chất hữu cơ trong nước thải: Nồng độ chất hữu cơ và các chất có khả năng phản ứng với chất khử trùng cao sẽ làm tiêu hao Chlorine/Ozone, khiến lượng chất khử trùng thực sự tác động lên Coliform giảm.
• Hiệu quả của công đoạn xử lý phía trước: Nếu xử lý sinh học hoặc lắng không tốt, nước sau xử lý vẫn còn nhiều BOD, COD, SS và cặn, khiến công đoạn khử trùng khó đạt hiệu quả cao.

Trên đây là một số cách xử lý vi khuẩn coliform trong nước thải, việc kiểm soát và xử lý vi khuẩn coliform cần được thực hiện thường xuyên để đảm bảo nước thải xả ra môi trường đạt tiêu chuẩn cho phép, bảo vệ sức khỏe cộng đồng, môi trường và hệ sinh thái.