Ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lý nước thải.

Hiện nay vấn đề xử lý nước thải đang là vấn đề quan trọng và cấp bách đối với thế giới. Từ các nước phát triển: Mỹ, Châu Âu, Nhật Bản, Hàn Quốc, Singapore, Trưng Quốc… cho tới các nước đang phát triển: Việt Nam, Ấn Độ, Thái Lan, Malaysia… Việc xử lý nước thải, rác thải được đặc biệt quan tâm bởi nó ảnh hưởng trực tiếp tới môi trường sống đang ngày càng chật hẹp, do sự gia tăng dân số đến chóng mặt, các ngành công nghiệp phát triển nhanh chóng, các nhà máy, khu công nghiệp, khu chế xuất, sản xuất… mọc lên như nấm, cho đến các khu canh tác nông nghiệp khép kín hiện đại. Tất cả đều sử dụng nguồn nước sạch và thải ra một lượng nước thải khổng lồ. Do các nguồn nước tự nhiên đang ngày càng cạn kiệt một cách nhanh chóng thì việc xử lý nước thải để tái sử dụng góp phần tiết kiệm nguồn nước và tránh nguy cơ ô nhiễm môi trường là đặc biệt được quan tâm. 

Do đó việc nghiên cứu các công nghệ, quy trình xử lý nước thải được đầu tư và nghiên cứu mạnh mẽ. Nhằm tìm ra các công nghệ, giải phải xử lý nước cho chất lượng tốt nhất, với chi phí thấp nhất, đơn giản nhất. Trong các công nghệ được ứng dụng rộng rãi hiện nay thì công nghệ sinh học được ưa chuộng và sử dụng nhiều hơn cả bởi những ưu điểm to lớn của nó.  Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải cũng như một số chất vô cơ như H2S, Sunfit, ammonia, Nitơ… dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm. Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất để làm thức ăn. 

Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa. Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hòa tan, cả chất keo và chất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo 3 giai đoạn chính như sau:
– Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng đến bề mặt tế bào vi sinh vật.
– Khuếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng độ
bên trong và bên ngoài tế bào. .
– Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp
tế bào mới.

Tốc độ quá trình oxy hóa sinh hóa phụ thộc vào nồng độ chất hữu cơ, hàm lượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ thống xử lý. Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hoá là chế độ thủy động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, PH, dinh dưỡng và các yếu tố vi lượng.