Tình trạng môi trường ngày càng nghiêm trọng, đặc biệt là vấn đề nước thải đã đòi hỏi rất nhiều phương pháp để khắc phục. Nhằm đẩy mạnh hiệu quả xử lý nước, công nghệ nano bioreactor đã ra đời và trở thành một cuộc cách mạng trong ngành môi trường. Loại công nghệ mới này sở hữu rất nhiều những ưu ddiemr trong quá trình hoạt động và mang đến những ứng dụng không thể bỏ qua.
1/ Công nghệ Nano bioreactor là gì?
Công nghệ Nano bioreactor là một cách thức xử lý nước thải hiện đại và tiên tiến, kết hợp giữa công nghệ nano và công nghệ xử lý sinh học. Loại hình này sử dụng các vi sinh vật (vi khuẩn và vi rút) để phân hủy các chất hữu cơ và các chất độc hại có trong nước thải.
Nano bioreactor hoạt động trên cơ sở các hạt nano vật liệu có khả năng hút các chất ô nhiễm trong nước thải. Hạt nano này được sử dụng để tạo ra các bề mặt sinh học phức tạp, giúp tăng cường quá trình xử lý sinh học. Vi sinh vật sẽ phát triển trên các bề mặt này và phân hủy các chất độc hại, biến chúng thành các chất an toàn hơn.
Công nghệ Nano bioreactor này có khá nhiều ưu điểm, bao gồm kích thước nhỏ, tiết kiệm năng lượng, hiệu quả xử lý cao, không gây tác động tiêu cực đến môi trường và giá thành hợp lý. Tuy nhiên, hình thức xử lý mới này còn đang trong quá trình phát triển và cần được nghiên cứu thêm để cải thiện hiệu suất và tính ổn định trong quá trình vận hành.
2/ Phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ Nano bioreactor
Công nghệ Nano Bioreactor là phương pháp xử lý ô nhiễm môi trường nước kết hợp giữa Bioreactor – vật liệu thiên nhiên được sản xuất từ đá núi lửa dạng tổ ong và máy sục khí nano công nghệ Nhật Bản. Bioreactor với công nghệ riêng biệt có khả năng tối đa hoá quá trình phân giải các chất bẩn, độc hại bằng cách thúc đẩy vi sinh vật có lợi sẵn có trong môi trường tự làm sạch.
Khi ứng dụng công nghệ của Nhật Bản này vào trong sản xuất chẳng hạn trong chăn nuôi thủy sản, chúng sẽ giúp làm giảm các chỉ số COD, BOD, NH3 trong ao nuôi. Ngoài ra, phương pháp này còn hỗ trợ tăng nồng độ oxy hòa tan DO trong nước, triệt để xử lý tình trạng phù dưỡng do tảo, làm tăng độ trong của nước ao nuôi, triệt để không còn khí độc H2S, ngăn ngừa ô nhiễm môi trường nước do thức ăn bị phân hủy.
Công nghệ Nano trong xử lý nước thải vốn được đánh giá cao về chất lượng, vì thế khi công nghệ nano bioreactor ra đời thì đã nhanh chóng được áp dụng thành công tại các hệ thống nước thải công nghiệp, cơ sở chăn nuôi, nước hồ điều hòa, ao ô nhiễm… Hiện tại, Nano bioreactor đang được đánh là một công nghệ xử lý nước thải tiên tiến.
3/ Nguyên lý hoạt động của công nghệ Nano bioreactor trong xử lý nước thải
Công nghệ Nano Bioreactor là sự kết hợp giữa vật liệu xử lý nước thiên nhiên Bioreactor và máy sục khí nano để xử lý nước thải.
Nguyên lý hoạt động của công nghệ này dựa trên việc sử dụng vi sinh vật có lợi sẵn có trong môi trường cần xử lý để giúp phân giải các chất bẩn và chất độc hại trong nước thải. Vật liệu Bioreactor được sản xuất từ các nguyên liệu thiên nhiên, chủ yếu là đá núi lửa dạng tổ ong, xốp, với công nghệ riêng biệt, giúp thúc đẩy quá trình tự làm sạch của môi trường.
Các vi sinh vật có lợi sẽ kích hoạt quá trình phân hủy chất hữu cơ trong nước thải thành các chất đơn giản hơn. Công nghệ này còn sử dụng máy sục khí nano để tạo các bong bóng khí nhỏ, giúp cung cấp oxy cho vi sinh vật, giúp chúng hoạt động tốt hơn.
Vi sinh vật có lợi được sử dụng để tạo thành các vòng tuần hoàn sinh thái tự nhiên, giúp tự phân hủy các chất ô nhiễm và chất độc hại. Sau khi qua quá trình xử lý, nước thải được giải phóng trở lại môi trường với chất lượng tốt hơn.
4/ Công đoạn xử lý nước thải bằng công nghệ nano bioreactor
Công nghệ nano đã đưa đến một giải pháp tiềm năng trong việc xử lý nước thải cho các doanh nghiệp sản xuất và chế biến thực phẩm, bao gồm các hoạt động chế biến thủy sản, xử lý nước thải ao nuôi cá, và chế biến thực phẩm khác. Các loại nước thải này thường chứa một lượng COD và BOD khá cao, cùng với nhiều hợp chất độc hại như NH3, chất hữu cơ, và vô cơ.
Công nghệ nano trong xử lý nước thải sẽ cung cấp một hệ thống cụ thể cho các doanh nghiệp, bao gồm các bước xử lý như sau:
Giai đoạn khuếch tán bọt khí
Công nghệ nano là một phương pháp tiên tiến trong việc xử lý nước thải, đặc biệt là trong việc tăng cường nồng độ oxy trong nước thải. Một trong những kỹ thuật sử dụng trong công nghệ này là khuếch tán các bọt khí nano trong nước dưới dạng bão hòa.
Các bọt khí nano này có đặc tính giống như các bọt khí thông thường, tuy nhiên, chúng có kích thước nhỏ hơn và có khả năng tồn tại lâu hơn trong nước. Do đó, chúng có thể được sử dụng để cung cấp oxy cho toàn bộ nước thải trong quá trình xử lý.
Khi các bọt khí được khuếch tán trong nước thải, chúng sẽ được hòa tan trong nước và giải phóng oxy vào nước thải. Lượng oxy trong nước thải sẽ tăng lên, cung cấp một môi trường thuận lợi cho vi khuẩn hiếu khí phát triển. Vi khuẩn này sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải và chuyển hóa chúng thành các chất không độc hại.
Các bọt khí nano cũng giúp tăng cường diện tích tiếp xúc giữa khí và nước thải, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phân hủy chất hữu cơ diễn ra nhanh chóng hơn. Ngoài ra, việc sử dụng bọt khí nano trong quá trình xử lý nước thải còn giúp đảm bảo toàn bộ nước thải được cung cấp oxy, đảm bảo quá trình xử lý nước xả thải diễn ra thông suốt.
Giai đoạn phản ứng sinh học
Sau khi toàn bộ nước thải được cung cấp đầy đủ khí oxy, giai đoạn tiếp theo trong quá trình là thêm vào nước những chất phản ứng sinh học. Những chất này có vai trò rất quan trọng bởi chúng kích thích và tăng cường sự phát triển của các vi khuẩn có lợi trong nước.
Các vi khuẩn này sẽ hấp thụ các chất dinh dưỡng có trong nước thải, ví dụ như phosphorus hay nitrogen, để sinh trưởng và phát triển. Trong quá trình này, các vi khuẩn sẽ tiêu diệt và ức chế sự phát triển của các vi sinh vật có hại trong nước thải, giúp cải thiện chất lượng nước.
Ngoài ra, giai đoạn phản ứng sinh học trong xử lý nước thải bằng công nghệ nano bioreactor cũng giúp phân hủy những chất bẩn có trong nước thải, giảm lượng chất thải hữu cơ và vô cơ. Các chất này được phân hủy bởi các vi khuẩn trong quá trình phát triển và sinh trưởng, giúp làm sạch nước thải và giảm thiểu lượng chất thải gây hại cho môi trường.
Việc thêm chất phản ứng sinh học còn giúp khử mùi và làm trong nước thải. Các vi khuẩn phát triển trong nước thải sẽ tiêu diệt các chất hữu cơ gây mùi hôi, đồng thời giúp giảm độ đục của nước.
5/ Một số ứng dụng công nghệ Nano trong xử lý nước thải
Các ứng dụng của công nghệ nano trong xử lý nước thải được sử dụng để cải thiện chất lượng nước thải và giảm thiểu tác động của chất thải đến môi trường. Dưới đây là một số ứng dụng của công nghệ nano trong xử lý nước thải:
Sử dụng các màng nano để loại bỏ chất bẩn: Các màng nano được sử dụng để loại bỏ các chất bẩn trong nước thải nhờ độ rỗng nhỏ giúp chúng loại bỏ các chất bẩn như virus, vi khuẩn, và các hạt bẩn mịn, giúp cải thiện chất lượng nước thải.
Sử dụng các vật liệu nano để khử mùi và khử trùng: Các vật liệu nano như TiO2 được sử dụng để khử mùi và khử trùng trong nước thải. Các vật liệu nano này có khả năng phân hủy các chất hữu cơ và khử trùng vi khuẩn và virus trong nước thải, giúp làm sạch nước thải và giảm tác động của nước thải đến môi trường.
Tổng kết lại, công nghệ Nano bioreactor thật sự sẽ mang lại rất nhiều hiệu quả cho hệ thống xử lý nước thải bạn. Dĩ nhiên, để hiểu rõ hơn về loại hình xử lý này cũng như nhằm vận hành một cách hiệu quả nhất, cần thiết phải có một sự tư vấn từ các đơn vị chuyên môn. Chính vì thế, trước khi lựa chọn công nghệ này, hãy liên hệ ngay đến với
Công ty giải pháp môi trường HANA qua các kênh sau:
Hotline: 0985.99.4949
Địa chỉ: 20/6 Nguyễn Văn Dung, P.6, Q. Gò Vấp, TP. HCM
Email: mail@moitruonghana.com
