Phân tích sự bám dính của vi sinh vật trên cầu nhựa vi sinh D100 trong hệ thống xử lý nước thải

Trong các hệ thống xử lý nước thải hiện nay thì sử dụng cầu nhựa vi sinh D100 được ứng dụng trong các bể xử lý nước thải. Sử dụng giá thể vi sinh là giải pháp hiệu quả nhằm tăng mật độ vi sinh vật và nâng cao hiểu quả việc phân hủy chất hữu cơ khi xử lý nước thải trong bể sinh học. Trong bài viết này chúng ta cùng tìm hiểu quá trình bám dính của vi sinh vật bám dính trên cầu nhựa vi sinh D100. Cầu nhựa vi sinh được thiết kế dạng hình tròn dạng rỗng nhiều khe hở nhằm tối ưu cho sự bám dính và phát triển của vi sinh vật trong bể MBBR, Bể IFAS…

+ Sự bám dính của vi sinh vật trên cầu nhựa vi sinh D100 là một quá trình sinh học- hóa học phức tạp, bao gồm các giai đoạn sau:

• Giai đoạn ban đâu (hay còn gọi là sự hấp thụ vật lý): sau khi tinh toán khối lượng của bể và khối lượng của giá thể vi sinh tinh toán. Chúng ta tiến hành đưa cầu nhựa vi sinh d100 cho vào bể xử lý. Khi đó bề mặt của quả cầu sẽ tiếp xúc với nước thải. do đó giai đoạn này thì hữu cơ và vi sinh vật tư do sẽ được hấp thụ vào bề mặt giá thể. Với sự liên kế hydrogen và tĩnh điện thì giúp sụ bám dính và tiếp cận lên giá thể vi sinh.
• Giai đoạn hình thành lớp biofilm (lớp màng sinh học): sau thời gian từ 7 đến 20 ngày vi sinh vật bám dinh và phát triển lên tạo thành lớp màng biofim do vi sinh vật tạo ra chát ngoài biên EFS như một chất keo bám dính trên bề mặt cầu nhựa vi sinh D100, do đó tạo màng giúp vi sinh vật tưởng thành và phát triển.
• Khi lớp biofilm phát triển Khi lớp biofilm phát triển, vi sinh vật phân chia, hình thành cấu trúc vi quần thể đa dạng: vi khuẩn dị dưỡng, vi khuẩn nitrat hóa (AOB, NOB), vi khuẩn khử nitrat, nấm men và protozoa. Cấu trúc này giúp duy trì hệ vi sinh ổn định, có khả năng xử lý đồng thời COD, BOD, N, P trong nước thải.
• Khi màng biofilm hình thành bà bong tróc: sư phát triển tới mực nào đó thì dưới tác động của dòng chảy hoặc sục khí sẽ làm một phần biofim sẽ bong tróc rời khỏi giá thể Quá trình này tạo ra sự cân bằng, giúp lớp màng sinh học duy trì độ dày thích hợp để oxy và chất dinh dưỡng có thể khuếch tán hiệu quả.

+ Các yếu tố ảnh hưởng đến sự bám dính vi sinh vật trên cầu nhựa vi sinh D100

- Cầu nhựa thì được sản xuất từ nhựa PE và có bề mặt bám dính và có độ nhám thì giúp cho vi sinh bám dính qua đó sinh vật ít bong tróc.

- Cầu nhựa vi sinh D100 có diện tích bề mặt khoảng 250–450 m²/m³, giá thể được thiết kế và sản xuất có nhiều khe hở. cầu được thiết kế dạng rỗng hình tròn do đó chúng tạo điều kiện cho vi sinh vật bám dính và phát triển.

- Yếu về sự vận hành của bể sinh học như lưu lương dòng chảy, hàm lượng oxy hòa tan (DO), Nồng độ PH và nhiệt độ trong bể. là những yếu tố ảnh hưởng tới vận hành của bể sẽ trực tiếp ảnh hưởng của sự bám dính vi sinh vật.

- Một yếu tố là chất lượng nguồn nước thải cũng ảnh hưởng tới trực tiếp với sự bám dinh vi sinh vật lên giá thể, với nguồn nước thải chứa COD, BOD, NO3- là những hợp chất dễ phân hủy nên sự bám dính vi sinh vật lên. Ngoài ra có một số nguồn nước thải có chất thải rắn kim loại hoặc hóa chất do đó giảm khả năng bám dính của vi sinh vật lên cầu nhựa vi sinh d100.

+ Vai trò của sự bám dính vi sinh vật trên cầu nhựa vi sinh D100 trong xử lý nước thải như sau:

- khi sinh vật bám dính vừa đủ trên bề mặt giá thể thì vi giúp vi sinh không bị rữa trôi trong quá trình vận hành của bể. qua đó giúp hệ thống xử lý nước thải của bể hoạt động ổn định trong bể.

- trong bể xử lý nước thải các vi sinh tạo lớp biofilm trên giá thể tạo điều kiện cho quá trình xử lý kết hợp hiếu khí – thiếu khí – yếm khí ngay trong cùng một bể

- cầu nhựa D100 sẽ hoạt động lơ lửng ở trong bể do đó vi sinh bám dính và phát triển. Lượng vi sinh sẽ tăng gấp 5 đến 10 lần khi bể có Cầu D100 vào trong bể.

- Việc vi sinh vật bám dính và phát triển thành lớp biofilm những mãng bioflim này giúp hiệu xuất xử lý cod, bod càng tăng lên.  Trong bể xử lý nước thải thì vi sinh vật hiếu khí phát triển ở lớp ngoài, vi sinh thiếu khí phát triển ở lớp bên trong.  

- Nâng cao hiệu suất xử lý COD, BOD Các lớp biofilm trên giá thể tạo điều kiện cho quá trình xử lý kết hợp hiếu khí – thiếu khí – yếm khí ngay trong cùng một bể. Vi sinh vật hiếu khí phát triển ở lớp ngoài, vi sinh vật thiếu khí ở lớp trong, giúp xử lý đồng thời các hợp chất hữu cơ, amoni và nitrat.