Nước thải có độ mặn cao không chỉ gây ra các vấn đề về môi trường như khoáng hóa nước, nhiễm mặn đất, phú dưỡng nước,… mà còn ảnh hưởng trước tiên đến hiệu suất và khả năng xử lý của vi sinh. Khi nước thải có độ mặn cao sẽ làm giảm đáng kể quá trình bùn hoạt tính và từ đó làm giảm hiệu quả xử lý nước thải trong phương pháp sinh học.
Tổng quan về nước thải nhiễm mặn
Trong nhiều quy trình công nghiệp như dầu khí, in và nhuộm, dược phẩm, thủy sản, thuốc bảo vệ thực vật và giấy, một lượng lớn nước thải có hàm lượng muối cao với các thành phần phức tạp và lượng lớn chất ô nhiễm khó phân hủy được tạo ra. Nước thải có độ mặn cao không chỉ gây ra các vấn đề về môi trường như khoáng hóa nước, nhiễm mặn đất, phú dưỡng nước,… mà còn ảnh hưởng trước tiên đến hiệu suất và khả năng xử lý của vi sinh, đặc biệt là ảnh hưởng lớn đến hiệu suất chuyển hóa Nitơ Amonia trong hệ thống xử lý nước thải.
Có 03 nhóm nước thải được phân loại dựa trên độ mặn, bao gồm:
- Nước thải nhiễm mặn: độ mặn từ 1 – 10‰.
- Nước thải độ mặn cao: độ mặn từ 10 – 35‰.
- Nước thải siêu mặn: độ mặn > 35‰.
Ảnh hưởng của độ mặn đến vi sinh vật trong quá trình bùn hoạt tính như thế nào?
Khi nước thải có độ mặn cao sẽ làm giảm đáng kể quá trình bùn hoạt tính và từ đó làm giảm hiệu quả xử lý nước thải trong phương pháp sinh học. Cụ thể qua:
– Nước thải có độ mặn cao gây độc cho vi sinh vật
Nước thải có hàm lượng muối cao khó xử lý hơn các loại nước thải công nghiệp khác. Lượng muối vô cơ dư thừa trong nước có thể gây độc cho vi sinh vật và làm giảm nghiêm trọng hiệu quả xử lý nước thải.
Thành phần muối vô cơ chứa trong đó chủ yếu gồm Sunfat và Clorua của các ion kim loại như Canxi, Magie, Kali, Natri, … Với một nồng độ nhất định, các hợp chất muối vô cơ này đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của vi khuẩn như: duy trì trạng thái cân bằng màng tế bào, điều chỉnh áp suất thẩm thấu, thúc đẩy hoạt động của enzyme…
Tuy nhiên, khi nồng độ muối vô cơ quá cao thì khả năng loại bỏ BOD, COD, Nitơ Amonia trong nước thải sẽ bị ảnh hưởng. Bởi vì độ mặn cao sẽ làm tăng áp suất thẩm thấu dẫn đến tế bào vi sinh vật bị mất nước, đồng thời làm giảm hoạt động của enzyme chuyển hóa, thậm chí phá vỡ cấu trúc enzyme và ức chế sự phát triển của vi sinh vật.
– Nước thải có độ mặn cao làm bất hoạt Enzyme
Vi sinh vật trong bùn hoạt tính phát triển cần tiêu thụ chất hữu cơ và quá trình này được thực hiện với sự tham gia của enzyme. Các enzyme này rất nhạy cảm với các chất độc hại vì chúng là một loại protein. Enzyme đóng vai trò quan trọng chủ yếu tham gia vào quá trình phân hủy chất hữu cơ là nhóm enzyme thủy phân, bao gồm: Phosphatase, Protease, Dehydrogenase và Esterase. Khi độ mặn trong nước thải cao, enzyme sẽ bị bất hoạt dẫn đến hiệu quả xử lý nước thải giảm.
Cơ chế ảnh hưởng của độ mặn đến bùn hoạt tính
Một dấu hiệu bằng mắt thường cho thấy nước thải có độ mặn cao ảnh hưởng đến vi sinh vật là sự phá vỡ cấu trúc của các bông bùn do các vi sinh vật chịu mặn kém bị chết, SV30 giảm, bùn trở nên nhuyễn, mịn và có thể dẫn đến tình trạng giảm hoạt tính, khó lắng, nước thải đầu ra đục hơn. Khi muối xâm nhập vào bùn hoạt tính, cơ chế ảnh hưởng của độ mặn đến bùn hoạt tính có thể là:
- Hoạt động của vi sinh vật trong bùn bị ức chế, hoạt động của enzyme của vi sinh vật bị phá hủy và quá trình trao đổi chất của vi sinh vật suy giảm.
- Áp suất thẩm thấu của môi trường tăng lên khi độ mặn tăng, tế bào vi sinh vật bị mất nước làm phá vỡ cấu trúc tế bào.
- Tính chất vật lý của bùn hoạt tính bị ảnh hưởng, làm giảm tính kỵ nước và khả năng keo tụ sinh học, các vi sinh vật chịu mặn kém không thích ứng được có thể chết và cấu trúc của bông bùn bị phá hủy.
Giải pháp nào để xử lý nước thải nhiễm mặn hiệu quả?
Đối với những loại nhiễm mặn hoặc có độ mặn cao, cần bổ sung các chủng vi sinh vật chịu mặn như các chủng vi sinh vật trong dòng sản phẩm vi sinh chịu mặn Microbe-Lift vào các bể sinh học ngay từ ban đầu để tránh tình trạng sốc tải và giảm hiệu suất xử lý, đặc biệt là chỉ tiêu Nitơ Amonia.
Các dòng vi sinh Microbe-Lift chứa “men sống” được nuôi cấy ở dạng lỏng thông quy trình nuôi cấy nhiều giai đoạn và chiếu sáng bằng đèn, có khả năng chịu được độ mặn lên tới 40‰.
Tóm lại, độ mặn là một trong những thách thức lớn trong quá trình xử lý sinh học của các loại nước thải nhiễm mặn hoặc có độ mặn cao. Trong đó, hàm lượng muối ảnh hưởng lớn đến hiệu quả xử lý nước thải và cấu trúc của bông bùn hoạt tính. Việc bổ sung men vi sinh chịu mặn Microbe-Lift từ ban đầu giúp ổn định hiệu suất xử lý của hệ thống, rút ngắn thời gian bàn giao và tiết kiệm chi phí vận hành. Liên hệ Biogency qua HOTLINE 0909 538 514 để được tư vấn chi tiết hơn.
>>> Xem thêm: Xử lý nước thải nhiễm mặn bằng phương pháp sinh học
