Công nghệ sinh học trong xử lý nước thải thủy sản

Khi quyết định phương pháp thích hợp nhất để xử lý nước thải, các thông số như dòng chảy (m³/ngày), BOD (mg/L), TSS (mg/L), TS (mg/L), nhiệt độ, pH , Nitơ tổng số, phosphate và các chất gây ô nhiễm cụ thể khác phải được xem xét cùng với các biến số xảy ra trong các thông số này trong một khoảng thời gian nhất định.

Các yếu tố chính ảnh hưởng đến sự lựa chọn cuối cùng của nhà máy xử lý là tính sẵn có của đất đai, chi phí xây dựng và vận hành tổng thể, yêu cầu về hiệu quả hoạt động (ví dụ: tỷ lệ BOD/COD) và nguồn nhân lực cần thiết để vận hành nhà máy.

Các giải pháp xử lý nước thải bao gồm:

1. Xử lý vật lý: thường dưới hình thức sàng lọc, lắng đọng hoặc đốt.

2. Xử lý hóa học: như đông đặc, kết tụ, ngưng tụ...

3. Xử lý sinh học: liên quan đến quá trình hiếu khí hoặc kỵ khí.

Phương pháp xử lý được lựa chọn thường dựa vào đặc tính nước thải và thường sử dụng nhiều hơn một phương pháp. Ví dụ, trong xử lý nước thải, cả ba phương pháp có thể được sử dụng ở một số giai đoạn.

Xử lý sinh học (các quá trình hiếu khí hoặc kỵ khí): Xử lý sinh học là sử dụng các hoạt động của sinh vật sống để giảm các chất gây ô nhiễm trong nước thải.

Đây có thể là một quần thể vi khuẩn hỗn hợp để loại bỏ các thành phần gây ô nhiễm của nước thải hoặc giảm nồng độ của chúng trước khi thải bỏ. Các vi tảo trong nước cũng được sử dụng trong xử lý nước thải. Các quá trình xử lý vi khuẩn có thể được chia thành hai loại, hoặc là hiếu lý hoặc kỵ khí.

a) Xử lý nước bằng vi sinh vật hiếu khí

Một số lượng hỗn hợp các vi sinh vật hiếu khí oxy hóa các chất dễ phân huỷ, chất hòa tan và keo tụ góp phần vào lượng oxi cần thiết cung cấp cho vi sinh vật để oxi hóa các chất hữu cơ. Bộ lọc nhỏ giọt (Trickling) , xoay sinh học sử dụng để xử lý vi sinh hiếu khí.

Bộ lọc Trickling. 

Trong bộ lọc Trickling, thùng chứa chứa đầy một chất rắn chắc như một chất hỗ trợ vật lý như cát, sỏi, mảnh nhựa thải, miếng xốp thải để tạo ra một bộ lọc nền. Nước thải ban đầu được đổ vào thùng chứa và lưu trữ trong vài ngày đối với sự phát triển của các vi sinh vật dưới nước có thể làm giảm chất hữu cơ và vô cơ bị phân huỷ/lơ lửng. Sau đó, nước thải từ việc xử lý hóa học được đưa lên nền lọc ở một tỷ lệ cụ thể.

Trong RBCs sẽ có luồng quay rộng được phủ bằng lưới trơ để hỗ trợ sự phát triển của vi sinh vật dưới nước. Một số phần luôn ngâm trong nước thải và vi sinh vật gắn đó sẽ làm giảm hàm lượng các chất hữu cơ/vô cơ bị phân huỷ/chất lơ lửng. Tốc độ quay của RBCs được điều chỉnh sao cho phù hợp.

b) Xử lý bằng vi sinh vật kỵ khí

Việc xử lý kỵ khí thường được thực hiện trên các bùn thải và nước thải công nghiệp có độ bền cao. Như tên của nó, chúng sử dụng các hoạt động của các vi sinh vật kỵ khí, trong trường hợp không có oxy. Chúng phân hủy sinh học các nước thải hoặc bùn thải tạo ra khí mê-tan, carbon dioxide và nhân sinh khối.

c) Sử dụng sinh vật thuỷ sinh

Các đại thực bào thủy sinh được sử dụng để loại bỏ nitơ, photpho và kali dư thừa khỏi nước thải và đôi khi chúng thải bỏ các kim loại nặng từ nước thải.

Hầu hết chúng là cỏ dại dưới nước. Chúng có thể được thu hoạch và là những loại phân bón tốt. Một số ví dụ điển hình là cỏ dại (Potamogeton sp.), Rong xương cá (Myriophyllum sp.), Cỏ dại nước (Elodea sp.), Rong đuôi chồn (Ceratophyllum sp.), Rong lá ngò (Cabomba sp.).

Các sinh vật dưới nước cũng được sử dụng để xử lý nước thải và một số ví dụ là các loài giáp xác nhỏ như Daphnia sp., trai và hàu. Đây là những bộ lọc thức ăn và loại bỏ các chất hữu cơ tích tụ. Daphnia sp. khi sử dụng để xử lý sinh học đã được chứng minh giảm mức BOD 77%.

d) Khử trùng

Trước khi tái chế nước thải đã qua xử lý hoặc trước khi thải ra môi trường nước tự nhiên, cần phải kiểm tra cẩn thận để không còn mầm bệnh nguy hiểm. Nước thải được khử trùng bằng cách sử dụng tia cực tím/lọc hoặc sử dụng chất tẩy.

Xử lý bùn và chất thải rắn khác:

Sau khi xử lý, bùn cuối cùng và các chất thải rắn khác được xử lý bằng các phương pháp sau:

1. Bãi chôn lấp: cũng được sử dụng cho các chất thải nông nghiệp, công nghiệp và đô thị khác. Tuy nhiên, có những vấn đề ô nhiễm tiềm ẩn vì vật liệu có thể chảy vào các đường nước liền kề khi các khu vực khác hoặc nước ngầm. Cũng vì thế, nó ngày càng trở nên khó khăn do thiếu các bãi chôn lấp phù hợp. Tuy nhiên, việc chôn lấp rác có tiềm năng như một quá trình để sản xuất khí mê-tan.

2. Thiêu hủy: thường được sử dụng cho chất rắn và bùn thải có hàm lượng chất rắn vượt quá 30% (w/v). Đối với bùn, hệ thống hoạt động với năng lượng đầu vào hạn chế do giá trị nhiệt độ cao, dẫn đến tự đốt.

3. Làm phân bón: Bể khử nước có tính ổn định sinh học: có thể được sử dụng như là một loại phân bón và chất xử lý trên đất nông nghiệp chi phí thấp, thường được kết hợp với chất thải hữu cơ và phân hữu cơ nông nghiệp.

Các bước chung về xử lý nước thải