Ứng dụng của vi sinh vật trong quá trình sử lí nước thải

 Vi sinh vật là những sinh vật đơn bào có kích thước nhỏ bao gồm cả virus, vi khuẩn, archaea, vi nấm, vi tảo, động vật nguyên sinh...  Vi sinh vật tham gia tích cực vào quá trình phân giải các phế thải nông nghiệp, phế thải công nghiệp, rác sinh hoạt. Những vi sinh vật trong quá trình sử lí nước thải Tảo vai trò cung cấp oxy quá trình hiếu khí Một số tảo dùng trong sử lí Vi khuẩn Vai trò : phân giải các hợp chất hữu cơ thành các chất vô cơ. Một số vi khuẩn thường dùng : saphrophytes micrococus pseudomonas achromobacter pseudomonas citromonas nitrobacter nitrosomonas Mối quan hệ giữa vi khuẩn và tảo trong quá trình sử lí nước thải Sự phát triển cuả vi sinh vật trong nước thải Mối quan hệ giữa vi sinh vật và môi trường Nếu cơ chất nhiều vi sinh vật phát tốt. Nếu cơ chất ít vi sinh vật cạnh tranh với nhau để phất triển. Tiết chất ức chế vi sinh vật khác Hoặc vi sinh vật bị tiêu diệt Các quá trình trong sử lí hiếukhí Sử lí bằng hồ tảo ( hồ sinh học) Sử lí kị khí Sử lí hiếu khí Sử lí bằng màng sinh học hoặc bùn hoạt tính Vi sinh vật lên men kị khí 1. Giai đoạn thủy phân: thủy phân hydratcacbon, protein, lipit để hấp thụ qua màng tế bào (VSV kị khí tùy tiện:B.subtilus) 2. Giai đoạn lên men acid: lên men sản phẩm thủy phân thành acid hữu cơ đơn giản. (clostridium, lacobacilus..) 3. Giai đoạn lên men kiềm: chuyển acid hữu cơ đơn giảnthành CH4 và CO2 (methanobacterium, methanococus,…) Biến đổi chất trong quá trình kị khí Sản phẩm của quá trình kị khí Các bông cặn bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng, các chất vô cơ. Tạo thành bùn hoạt tính có vai trò phân hủy các chất hữu cơ để xây dựng tế bào mới và tạo thành sản phẩm cuối cùng là dạng khí Quá trình sử lí kị khí sinh trưởng lơ lửng được lắng bằng quá trình lắng xử lý sinh học được mô tả bằng các công thức toán học dựa trên lý thuyết quá trình nuôi cấy vi sinh liên tục  Động học sinh trưởng vi sinh căn cứ vào mối quan hệ cơ bản: tốc độ sinh trưởng và tốc độ sử dụng cơ chất Quá trình sử lí kị khí sinh Sử lí hiếu khí Gồm 3 quá trình: Phân loại Các vi sinh vật sử lí hiếu khí MÀNG SINH HỌC Hoạt động của lớp màng Quá trình tiêu thụ cơ chất làm sạch nước (Lớp màng vi sinh vật phát triển trên bề mặt vật liệu tiêu thụ cơ chất như chất hữu cơ, oxy, nguyên tố vết (các chất vi lượng)… Quá trình tiêu thụ cơ chất được mô tả theo công thức sau: Màng hiếu khí:  Chất hữu cơ + oxy + nguyên tố vết → sinh khối của vi khuẩn + sản phẩm cuối Màng kỵ khí:  Chất hữu cơ + nguyên tố vết → sinh khối của vi khuẩn + sản phẩm cuối Cấu tạo Sự phát triển của vi sinh vật trong màng Sự tồn tại của vi sinh vật hiếu khí và kị khí trong màng vi sinh vật.  Thường lớp ngoài cùng của màng vi sinh là lớp hiếu khí, bên trong là lớp kỵ khí.  vai trò của kỵ khí là hóa lỏng những chất rắn do màng sinh ra, góp phần làm giảm lượng bùn dư.  Giúp loại bỏ ni tơ trong nước do diễn ra 2 quá trinh nitrat và khử nitrat  Cần phải có sự sục khí thích hợp để cho có sự loại bỏ nitơ lớn nhất.  Chú ý đến hàm lượng kim loại nặng. Xếp theo thứ tự mức độ đôc hại của chúng:  Sb>Ag>Cu>Hg>Co>Ni>Pb>Cr3+>V> Cd>Zn>Fe  Nếu quá nồng độ cho phép vi sinh vật sẽ chết Bùn hoạt tính Vi sinh vật trong bể bùn hoạt tính Vi khuẩn đóng vai trò quan trọng hàng đầu trong các bể xử lý vì nó chịu trách nhiệm phân hủy các thành phần hữu cơ trong nước thải.  Vi khuẩn hiếu khí và kị khí sử dụng chất hữu cơ để lấy năng lượng. Ngoài các vi khuẩn các vi sinh vật khác cũng đóng vai trò quan trọng trong các bể bùn hoạt tính. Ví dụ như các nguyên sinh động vật và Rotifer ăn các vi khuẩn làm cho nước thải đầu ra sạch hơn về mặt sinh vật. Ao tảo ( hồ sinh học ) Hấp thụ các chất vô cơ cuối cùng.