Xử lý nước thải bằng công nghệ lọc sinh học – Trong quá trình sản xuất công nghiệp có rất nhiều loại khí thải mang theo chất ô nhiễm dạng khí. Việc lọc sạch chúng phụ thuộc rất nhiều vào tính chất hóa học của chất ô nhiễm, tùy thuộc vào những chất chúng có chứa các chất ô nhiễm có thể phân hủy sinh học như: hydrocacbon dầu mỏ, các dung môi halogen hóa và không halogen hóa, các sulfua dụ H2S và amonia…
Sau đây là một phương pháp xử lý ô nhiễm đã được áp dụng ở nhiều nước trên thế giới là lọc sinh học:
– Lọc sinh học là một biện pháp xử lý ô nhiễm tương đối mới. Đây là một phương pháp hấp dẫn để xử lý các chất khí có mùi hôi và các hợp chất hữu cơ bay hơi có nồng độ thấp, bao gồm sự loại bỏ và ô xi hóa những hợp chất khí bị nhiễm bẩn nhờ vi sinh vật.
Nguyên lý hoạt động của phương pháp:
+ Lọc sinh học sử dụng vi sinh vật để phân hủy những hợp chất hữu cơ thành CO2, H2O và muối. Khi bắt đầu tiến hành thì vi sinh vật đã có sẵn trong nguyên liệu mà ở đó nó được sử dụng như một lớp lọc. Vi sinh vật có vai trò quan trọng trong việc phân hủy các dạng của hợp chất hữu cơ và dẫn xuất halogen…
+ Nguyên liệu lọc dùng cho quá trình lọc thường là than bùn, đất, cacbon đã được hoạt hóa và polysterene cũng có thể được sử dụng. Sử dụng nguyên liệu lọc vô cùng quan trọng bởi vì nó phải cung cấp cho vi sinh vật dinh dưỡng, sự phát triển về mặt sinh học, và có dung tích hấp thụ tốt.
+ Hệ thống lọc khí thải là nơi chứa các nguyên liệu lọc và nơi sinh sản cho các vi sinh vật. Ở đây các vi sinh vật sẽ tạo thành một màng sinh học (biofilm), đây là một màng mỏng và ẩm bao quanh các nguyên liệu lọc quá trình xử lý tạo điều kiện cho vi khuẩn tiếp xúc với các chất ô nhiễm trong khí thải để tiến hành thủy phân.
Cơ chế hoạt động:
+ Quá trình lọc sinh học là một sự oxi hóa nhờ vi sinh vật.
Trong quá trình lọc, khí thải được bơm chậm xuyên qua hệ thống lọc, các chất ô nhiễm trong khí thải sẽ bị các nguyên liệu lọc hấp thụ. Các chất khí gây ô nhiễm sẽ bị hấp phụ bởi màng sinh học, tại đây diễn ra quá trình phân hủy chất ô nhiễm do vi sinh vật chúng tạo ra năng lượng và các sản phẩm phụ CO2 và H2O theo phương trình sau:
+ Chất hữu cơ gây ô nhiễm + O2 —> CO2 + H2O + nhiệt + sinh khối
– Trong quá trình lọc sinh học, các chất khí gây ô nhiễm được làm ẩm và sau đó được bơm vào một buồng phía bên dưới nguyên liệu lọc. Khi chất khí đi ngang qua lớp nguyên liệu lọc, các chất ô nhiễm bị hấp thụ và phân hủy. Khí thải sau khi đã lọc sạch được giải phóng vào khí quyển từ bên trên của hệ thống lọc. Hầu như những hệ thống lọc sinh học hiện nay có công suất xử lý mùi và các chất hữu cơ bay hơi lớn hơn 90%. Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp này là chỉ xử lý được những khí thải có nồng độ chất ô nhiễm thấp và lưu lượng khí xử lý chỉ nằm trong giới hạn 300-500 ft3/ft2-giờ.
Để quá trình lọc diễn ra ổn định thì trong suốt quá trình lọc cần phải đảm bảo:
+ Độ ẩm: Độ ẩm là yếu tố quan trọng vi sinh vật cần một môi trường ẩm vì thế độ ẩm phải được giữ trong suốt thời gian lọc.
+ Để vi sinh vật hoạt động tốt thì nhiệt độ phải duy trì ổn định mức 30-40°C.
+ Mức oxi phải được duy trì ổn định do phần lớn sự phân hủy là hiếu khí,thì oxi là yếu tố vô cùng quan trọng trong một quá trình xử lý nước thải bằng công nghệ lọc sinh học.
