Phân loại và vai trò của vi sinh vật trong xử lý nước thải?

Vi sinh vật đóng vai trò vô cùng quan trọng trong tự nhiên cũng như trong cuộc sống của con người. Nó biến đá mẹ thành đất trồng, nó làm giàu chất hữu cơ trong đất, nó tham gia vào tất cả các vòng tuần hoàn bật chất trong tự nhiên. Nó là các khâu quan trọng trong chuỗi thức ăn của hệ sinh thái. Nó đóng vai trò quyết định quá trình tự làm sạch các môi trường tự nhiên. Từ xa xưa, con người đã biết sử dụng vi sinh vật trong đời sống hằng ngày. Các quá trình làm rượu, làm dấm, muối chua. đều ứng dụng đặc tính sinh học của các nhóm vi sinh vật.

Khi khoa học phát triển, biết rõ vai trò của vi sinh vật thì việc ứng dụng trong sản xuất và đời sống hằng ngày càng rộng rãi và có hiệu quả lớn. Trong lĩnh vực bảo vệ môi trường, con người đã sử dụng vi sinh vật làm sạch môi trường, xử lý các chất độc hại, sử dụng vi sinh vật trong việc chế tạo phân bón hóa học, chế phẩm vi sinh xử lý nước thải trong hệ thống, thuốc bảo vệ thực vật không gây độc đến môi trường và bảo vệ sự cân bằng sinh thái.

Đối với các nguồn nước tự nhiên nhận một lượng chất hữu cơ thấp thì lượng oxy sản sinh sẽ đáp ứng cho hoạt động của vi khuẩn và chu trình hoạt động cứ tiếp diễn. Chu trình này gọi là “cộng sinh tảo và vi khuẩn”, đây là một chu trình tự nhiên và các hoạt động của tảo và vi khuẩn ở trạng thái cân bằng động.

 

Việc thải các chất thải chưa được xử lý vào nguồn nước sẽ gây nên sự mất cân bằng về mặt sinh học. Khi lượng chất thải hữu cơ lên cao thì vi khuẩn cần nhiều oxy hơn cho quá trình oxy hóa và tổng hợp của chúng, đưa đến việc suy giảm oxy hòa tan trong các nguồn nước gây nguy hại cho các thủy sinh vật. Mặc dù quá trình quang hợp của tảo tạo nên oxy, nhưng về đêm khi không có ánh sáng, tảo sẽ hô hấp và tiêu thụ oxy và việc này càng làm suy giảm lượng oxy hòa tan của nguồn nước. Thậm chí khi hàm lượng chất thải quá cao thì nguồn nước bị cạn kiệt oxy hoàn toàn và có màu đen, khi đó chỉ có các vi khuẩn yếm khí và một vài loại trùng có thể sống được. Bên cạnh vấn đề ô nhiễm nguồn nước sẽ mất mỹ quan và chất lượng môi trường sống ở khu vực xung quanh sẽ bị suy giảm.

 

 

Trong kỹ thuật xử lý nước thải, quá trình sinh hóa hiếu khí thường được ứng dụng để làm sạch nước thải chứa các chất bẩn hữu cơ dạng hòa tan và dạng keo. Quá trình sinh hóa yếm khí được ứng dụng để chế biến và khử độc cặn trong nước thải. Ngoài ra, quá trình yếm khí còn được ứng dụng để xử lý nước thải công nghiệp chứa các chất hữu cơ với hàm lượng lớn.

 

Các hợp chất hữu cơ có thể tồn tại dưới các dạng hòa tan, keo, không tan, bay hơi, không bay hơi, dễ phân hủy, khó phân hủy,… Phần lớn các chất hữu cơ trong nước đóng vai trò là cơ chất đối với vi sinh vật. Chúng tham gia vào quá trình dinh dưỡng và tạo năng lượng cho vi sinh vật. Vì thế, công nghệ xử lý nước thải bằng sinh học thường được áp dụng vì dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải, các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng làm chất dinh dưỡng và tạo năng lượng. Chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng, sinh sản nên sinh khối của chúng tăng lên. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa, nhưng do trong môi trường có các vi khuẩn giúp cho quá trình chuyển hóa, phân hủy chất hữu cơ nên khi xử lý nước thải cần xem xét nước thải có các vi sinh vật hay không để lợi dụng sự có mặt của nó và nếu có thì tạo điều kiện tốt nhất cho các vi sinh vật phát triển.

Vi sinh vật là một thế giới sinh vật vô cùng nhỏ bé mà ta không thể quan sát bằng mắt thường, đó là những sinh vật đơn bào chỉ có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi. Chúng bao gồm cả virus, vi khuẩn, nấm, tảo, nguyên sinh động vật,… được phân bố khắp mọi nơi, trong đất, trong nước, trong không khí,...

 

Là những loài sinh vật sinh sống và phát triển trong môi trường có không khí, chúng cần được cung cấp đủ oxy để sinh trưởng và phát triển. Trong điều kiện không có không khí (môi trường yếm khí, kỵ khí) chúng sẽ chết hoặc không thể phát triển tốt.

Trái ngược với vi sinh vật hiếu khí, vi sinh vật kỵ khí là những loài sinh vật sinh sống và phát triển trong môi trường không có không khí. Trong điều kiện có không khí chúng sẽ chết hoặc phát triển không tốt.

Cả hai quá trình đề sử dụng các vi sinh vật để tiến hành các quá trình lên men, tuy nhiên:

Sử dụng các sinh vật kỵ khí hoặc thiếu khí để lên men, đối với các vi sinh vật này oxy như là một chất độc đối với chúng, khi tiếp xúc với oxy chúng sẽ chết.

Sử dụng các vi sinh vật hiếu khí để tiến hành quá trình lên men, đối với quá trình này phải thường xuyên cấp khí oxy để chúng có nguồn sống, khi lên men công suất lớn nguời ta phải sử dụng các máy thổi khí chuyên dụng để thồi vào bồn lên men.

 

Việc sử dụng vi sinh hiếu khí hay kỵ khí là tùy thuộc vào mục đích lên men, mỗi sinh vật đều có giá trị và khả năng phân hủy riêng của nó, tùy vào mục đích mà chúng ta sẽ sử dụng như thế nào cho phù hợp. Trong xử lý nước thải hai quá trình xử lý kỵ khí và hiếu khí là hai quá trình thường gặp!

 

 

Nguồn: EcoClean t/h.