Bùn vi sinh trong xử lý nước thải: vai trò, đặc điểm & cơ chế

Bùn vi sinh là gì?

Bùn vi sinh (hay còn gọi là bùn hoạt tính) là sản phẩm của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Khác với bùn thải chứa nhiều tạp chất ô nhiễm, loại bùn này chứa các vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn (kích thước chỉ từ 3 đến 150 µm), nấm lên men, côn trùng, động vật nguyên sinh, động vật không xương, và nhiều loài khác.

Bùn hoạt tính thường có màu nâu, có cấu trúc bông xốp, giúp nó dễ dàng hấp thụ chất hữu cơ và có khả năng lắng xuống dưới. Bùn này đóng một vai trò quan trọng trong quá trình xử lý nước thải và đóng góp vào việc loại bỏ các chất hữu cơ và các hạt rắn có trong nước thải.

Tính chất của bùn vi sinh

Bùn sinh học là một phần quan trọng của quá trình xử lý nước thải. Loại bùn này có những tính chất nổi bật nên được sử dụng ngày càng phổ biến:

• Chứa vi sinh vật và vi khuẩn kỵ khí, có khả năng phân hủy dễ dàng các chất hữu cơ trong nước thải.
• Chứa nhiều chất hữu cơ đã bị vi khuẩn phân hủy, giúp làm giảm nồng độ BOD của nước thải, cải thiện chất lượng nước.
• Có kết cấu sệt, dẻo và đặc nên dễ dàng tạo thành các cấu trúc xử lý như bể lắng, bể xử lý nước thải hiếu khí và bể khử trùng.
• Có khả năng phục hồi sau khi bị tác động bởi các tác nhân xử lý nước thải như oxy hóa hoặc ánh sáng mặt trời.
• Thường có mùi kháng khuẩn, do sự phát triển của vi khuẩn kỵ khí.
• Tạo thành cặn trong quá trình xử lý. Cặn này có thể được tách ra và xử lý riêng.

Tầm quan trọng của bùn vi sinh trong quá trình xử lý nước thải

Như đã đề cập ở trên, bùn vi sinh là một tổ hợp của các vi sinh vật, và ta thường sử dụng khả năng đặc biệt của chúng để loại bỏ các chất hữu cơ trong nước thải. Điều này cho phép chúng hấp thụ trực tiếp các chất hữu cơ từ nước thải, giúp loại bỏ các chất độc hại ra khỏi nguồn nước.

Khi thực hiện xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, tức sử dụng vi sinh và bùn hoạt tính vi sinh, các hạt cặn bụi ở trạng thái hòa tan hoặc không hòa tan sẽ được phân tán thành các hạt nhỏ và sau đó bị tế bào vi khuẩn hấp thụ lên bề mặt. Từ đó, chúng sẽ trải qua quá trình chuyển hóa và phân hủy. Quá trình này bao gồm 3 giai đoạn cơ bản:

• Tế bào vi khuẩn hoạt động để khuếch tán, chuyển dịch và hấp thụ các chất bẩn từ môi trường nước lên bề mặt của chúng.
• Sau khi hấp thụ, các chất bẩn được oxy hóa và vận chuyển qua màng tế bào của vi khuẩn để tiếp tục quá trình xử lý.
• Bên trong tế bào vi khuẩn, quá trình tổng hợp sinh khối diễn ra, trong đó các chất hữu cơ được chuyển hóa thành năng lượng và nguyên tố dinh dưỡng khác.