Hiện nay có nhiều phương pháp xử lý nước thải, trong đó xử lý sinh học giữ vai trò đặc biệt quan trọng nhờ khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ xa lạ với môi trường tự nhiên. Quá trình này giúp chuyển hóa phần lớn carbon trong các hợp chất hữu cơ thành CO₂ và sinh khối vi sinh vật — vốn vô hại hoặc thậm chí hữu ích với môi trường vì chúng cung cấp chất dinh dưỡng cho đất.

Tuy nhiên, nếu nước thải không được xử lý đúng cách và bị xả thẳng ra môi trường, sẽ gây mất cân bằng sinh thái, có thể dẫn đến cái chết của sinh vật hiếu khí và sự phát triển của các quá trình phân hủy yếm khí gây hại.

Nhu cầu cải tiến xử lý nước thải ngành PVC

Trong ngành sản xuất polyvinyl clorua (PVC), một giải pháp tối ưu là xử lý nước thải đến mức độ tinh khiết có thể tái sử dụng trong sản xuất, tránh xả thải ra môi trường. Nước thải trong ngành này phát sinh từ nhiều giai đoạn, bao gồm trùng hợp vinyl clorua, ngưng tụ, khử khí và rửa thiết bị.

Cơ sở xử lý nước thải hiện tại gồm ba bước:

1. Trung hòa bằng dung dịch xút 5%.
2. Tách dichloroethane và hợp chất clo hữu cơ nhẹ bằng cách phun hơi.
3. Làm sạch hóa lý để loại bỏ dư lượng chất xúc tác.

Đánh giá hiệu quả xử lý hiện tại và nhu cầu xử lý sinh học bổ sung

Dữ liệu từ quá trình xử lý hóa lý cho thấy các chất ô nhiễm chính như ethylene glycol và axit formic vẫn còn tồn tại ở nồng độ cao:

Do đó, xử lý sinh học là cần thiết để đạt được chất lượng nước tái sử dụng.

Phân tích tính chất hóa học và khả năng xử lý sinh học

• Ethylene glycol (C₂H₆O₂): là một polyol có vị ngọt, độc, dễ tan trong nước. Giới hạn xử lý sinh học là 1000 mg/l. Trong nước thải hiện tại nồng độ là 1400 mg/l, vượt quá ngưỡng cho phép.

• Axit formic (HCOOH): có đặc tính ăn mòn ở nồng độ cao, nồng độ hiện tại là 5000 mg/l, trong khi giới hạn xử lý sinh học chỉ 300 mg/l.

Để trung hòa axit formic, có thể sử dụng:

• Amoniac (NH₄OH): HCOOH + NH₄OH → HCOONH₄ + H₂O

• Baking soda (NaHCO₃): HCOOH + NaHCO₃ → HCOONa + H₂O + CO₂

Đề xuất nâng cấp công nghệ xử lý sinh học

Một thí nghiệm quy mô phòng thí nghiệm được thực hiện sử dụng vi khuẩn Arthrobacter simplex 677 và Arthrobacter variabilis 677, vốn có khả năng phân hủy ethylene glycol ở nồng độ cao. Các điều kiện chính bao gồm:

• Mật độ cấy vi khuẩn: 10⁹ tế bào/ml
• Bổ sung nguồn dinh dưỡng: NH₄NO₃ (0,12–0,48 g/l) và Na₂NPO₄ (0,4–0,8 g/l)
• Sục khí: cung cấp O₂ hòa tan 5–7 mg/l
• Nhiệt độ: 20–40°C
• Quá trình thực hiện trong 10 ngày trong bể phản ứng 5 lít

Kết quả cho thấy hệ vi sinh vật này giúp nâng cao hiệu quả xử lý đáng kể ngay cả với nước thải có nồng độ ethylene glycol lên đến 3800 mg/l — vượt quá khả năng chịu đựng của bùn hoạt tính thông thường.

Tối ưu hóa hệ vi sinh vật của bùn hoạt tính

Quá trình thích nghi của bùn hoạt tính với nước thải công nghiệp giúp tạo nên hệ vi sinh vật đặc hiệu có khả năng sử dụng các hợp chất ô nhiễm làm nguồn dinh dưỡng. Bảng sau mô tả sự thay đổi thành phần hệ vi sinh vật:

Việc tạo ra hệ vi sinh vật đặc hiệu là một chiến lược hiệu quả để tăng cường quá trình sinh hóa xử lý nước thải có độc tính cao.

Dịch vụ bảo trì hệ thống xử lý nước thải

Quá trình xử lý sinh học nước thải ngành PVC bằng vi khuẩn Arthrobacter là phương pháp đầy tiềm năng để loại bỏ ethylene glycol và axit formic với hiệu suất cao, đặc biệt khi nồng độ ô nhiễm vượt quá khả năng chịu đựng của công nghệ bùn hoạt tính thông thường. Việc xây dựng hệ vi sinh vật đặc hiệu giúp tăng độ ổn định và hiệu quả xử lý trong môi trường ô nhiễm khắc nghiệt.

Liên hệ với công ty bảo trì hệ thống xử lý nước thải TPHCM ngay hôm nay để được tư vấn chu đáo nhất các giải pháp xử lý nước thải hiện đại với chi phí hợp lý.