Xử lý nước thải nhiễm mặn công nghệ vi sinh

Nước thải nhiễm mặn có nồng độ muối cao, chúng tồn tại dưới dạng nước thải sinh hoạt, chăn nuôi hay sản xuất, dịch vụ. Trong khi hạn chế về công nghệ xử lý nước thải trên nhiều khu vực đảo nên hầu như nước thải đổ thẳng ra môi trường biển mà chưa qua xử lý, chúng thấm xuống tầng nước nông dẫn đến suy thoái nguồn tài nguyên nước ngọt.

Nước thải sinh hoạt và chăn nuôi tại nhiều đảo ven biển vì thiếu nước ngọt nên người ta thường sử dụng nước biển để vệ sinh chuồng trại, rửa thực phẩm, lò giết mổ, rửa nhà vệ sinh. Cho nên chất thải hữu cơ hòa trộn cùng nước thải trở thành nguồn thải có độ nhiễm mặn cao.

Nước thải công nghiệp bị nhiễm mặn chủ yếu phát sinh từ các nhà máy chế biến hải sản, muối, rau củ quả, thuộc da hay hóa chất. Trong khi đó, nhiều nhà máy chế biến hải sản thường sử dụng nước thải trong nhiều công đoạn chế biến, rửa nguyên liệu vì thế mà nguồn thải của lĩnh vực này có độ mặn khá cao.

Vi khuẩn phân hủy nước thải có nồng độ muối cao

Trong môi trường bị nhiễm mặn, VSV mất hoạt tính vì xảy ra quá trình plasmolysis (hiện tượng co hẹp chất nguyên sinh cách xa vách tế bào vi khuẩn vì mất nước dưới tác dụng của áp suất thẩm thấu) do chứa nhiều muối ăn. Đây cũng chính là nguyên nhân khiến các hệ thống xử lý nước thải sinh học truyền thống hoạt động không hiệu quả, VSV bị tác động xấu đến khả năng sinh trưởng và phát triển.

Vi sinh vật sử dụng muối ăn để tăng trưởng gọi là VSV halophilic. Chúng có khả năng tích lũy hàm lượng chất tan thẩm thấu hữu cơ khác nhau. Nên khi sử dụng VSV chịu muối này trong các nhà máy xử lý nước thải chính là giải pháp giúp khử lượng lớn nồng độ COD trong nguồn thải.

Đặc biệt, việc nghiên cứu ứng dụng xử lý nước thải nhiễm mặn nhờ VSV ưa mặn và công nghệ hiếu khí bằng hệ thống đĩa quay sinh học với sinh khối bùn hoạt tính. Thế nhưng các công trình này cho hiệu quả khá thấp vì lựa chọn công nghệ chưa phù hợp, chế phẩm sinh học cần thời gian thích nghi dài và thường xuyên thay thế, bổ sung.

Các giai đoạn xử lý nước thải nhiễm mặn

Hiện nay việc xử lý được sử dụng khá rộng rãi từ quá trình thu gom và xử lý nước thải nhiễm mặn trên các đảo đến việc xử lý của các nhà máy chế biến hải sản với công nghệ chủ đạo là chế phẩm sinh học, bể tự hoại, bùn hoạt tính,... Khi xây dựng hệ thống theo cách truyền thống cũng gặp nhiều khó khăn vì môi trường nước thải có độ mặn cao do VSV phát triển chậm hơn, khiến quần thể sinh vật không đủ để phân hủy chất hữu cơ trong nguồn thải.

• Giai đoạn xử lý kỵ khí: quá trình oxy hóa hợp chất hữu cơ trong điều kiện kỵ khí. Trong giai đoạn này hình thành lượng bùn thấp, vi khuẩn thích nghi tốt với nước thải có nồng độ muối cao, hiệu suất xử lý COD có thể đạt 80%.
• Giai đoạn hiếu khí (nấm men): loại nấm mặn này sẽ phân lập trong môi trường hiếu khí để oxy hóa chất hữu cơ trong nguồn thải.
• Giai đoạn nitrit hóa: sử dụng vi khuẩn hiếu khí ưa mặn chuyển hóa amoni thành nitrit và anammox.
• Giai đoạn kỵ khí ammoni: chủng anammox ưa mặn tiến hành chuyển hóa amoni và nitrit thành khí nito phân tử.

Ngoài ra có thể kết hợp công nghệ sinh học có sử dụng vsv ưa mặn để xử lý nước thải hữu cơ nhiễm mặn như bể kỵ khí UASB/UFAF, quá trình nitrit hóa, anammox. Đồng thời, các nhà khoa học đang dần cải thiện và cải tiến công nghệ. Họ sẽ sử dụng các loại giá thể để VSV kỵ khí và hiếu khí ưa mặn cố định chúng trong thiết bị xử lý để nâng cao tải trọng và tăng hiệu quả xử lý.

Nhiều quy trình xử lý theo mẻ phân hủy chất hữu cơ, khử COD phải sử dụng sinh khối cố định như vi khuẩn kỵ khí, hiếu khí hoặc nấm men. Mật độ sinh khối này sẽ được làm giàu qua các phương pháp tĩnh tương ứng với độ mặn tăng dần tho theo thời gian.

Vì thế mà các công nghệ sau này phải có chức năng phân lập chủng VSV ưa mặn trong thời gian ngắn, dễ kiểm soát và tạo ra nguồn sinh khối đủ lớn, phù hợp với các nguồn chứa nhiều bùn thải, nước nhiễm mặn.

moitruonghopnhat.com chân thành cảm ơn bạn đọc theo dõi!