Phương pháp sinh học xử lý nước thải ao tôm

Sử dụng hệ vi sinh vật

Là dựa vào khả năng sống và hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất gây ô nhiễm hữu cơ trong nước. Những vi sinh vật này sử dụng một số hợp chất hữu cơ, chất khoáng và muối dinh dưỡng làm nguồn thức ăn và tạo ra năng lượng cho chúng phát triển. Phương pháp này có tác dụng phân giải chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan từ phân tôm, các thức ăn thừa tích tụ để tạo sự ổn định, duy trì chất lượng và màu nước ao. Tùy thuộc vào tính chất hoạt động của vi sinh vật, quá trình sinh học có thể xảy ra trong điều kiện hiếu khí hoặc kỵ khí.

Xử lý nước bằng vi sinh vật hiếu khí

Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo. Ở phương pháp này, công nghệ lọc sinh học (Trickling Filter) được sử dụng phổ biến. Trong bộ lọc Trickling, thùng chứa bao gồm các chất hỗ trợ vật lý như cát, sỏi, mảnh nhựa thải, miếng xốp thải để tạo ra một bộ lọc nền. Nước thải ban đầu được đổ vào thùng chứa và lưu trữ trong vài ngày. Tại đây, quá trình phát triển của các vi sinh vật dưới nước có thể làm giảm chất hữu cơ và vô cơ bị phân hủy/lơ lửng.

Xử lý nước bằng phương pháp kỵ khí

Phương pháp kỵ khí sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí để xử lý. Đây là phương án thường được sử dụng để xử lý nước thải, đặc biệt thông dụng là bể kỵ khí kiểu đệm bùn dòng chảy nghịch (Upflow Anaerobic Sludge Blanket – UASB). Công nghệ này phân phối nước thải từ dưới lên qua lớp bùn kỵ khí để tiến hành quá trình phân hủy chất hữu cơ bằng các vi sinh vật kỵ khí. Hệ thống tách pha phía trên sẽ tách các pha rắn – lỏng – khí để tách các chất khí, chuyển bùn xuống đáy bể và dẫn nước sau xử lý ra ngoài.

Sinh vật thủy sinh

Việc hấp thụ các chất ô nhiễm cũng được thực hiện dựa trên cơ sở quá trình chuyển hóa vật chất trong hệ sinh thái thông qua chuỗi thức ăn. Thông thường, có thể sử dụng thực vật phù du, tảo hay rong để hấp thụ nitơ, phốt pho, cacbon và chúng cũng có khả năng loại bỏ các kim loại nặng từ nước thải. Hầu hết chúng là cỏ dại dưới nước. Một số ví dụ điển hình là cỏ dại (Potamogeton sp.), rong xương cá (Myriophyllum sp.), cỏ dại nước (Elodea sp.), rong đuôi chồn (Ceratophyllum sp.), rong lá ngò (Cabomba sp.).

Các sinh vật dưới nước cũng được sử dụng để xử lý nước thải như các loài giáp xác nhỏ của chi Daphnia sp., trai và hàu. Đây là những bộ lọc thức ăn và loại bỏ các chất hữu cơ tích tụ. Daphnia sp. khi sử dụng để xử lý sinh học đã được chứng minh giảm nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD) là 77%.

Trong chuỗi thức ăn, người ta cũng dùng các loài động vật như nghêu, sò huyết,  vẹm, hàu… để tiêu thụ thực vật phù du và cải thiện điều kiện trầm tích đáy hay các loài cá ăn thực vật phù du và mùn bã hữu cơ như cá măng, cá đối, cá rô phi…

Hệ sinh thái đất ngập nước

Là giải pháp có thể ứng dụng ở những nơi có nhiều diện tích đất trống. Nguyên lý thực hiện dựa vào sự cộng sinh giữa vi sinh vật và thực vật để xử lý nước, thông qua các quá trình phân hủy kỵ khí hay hiếu khí của vi sinh vật và quang hợp của thực vật. Rừng ngập mặn là hệ sinh thái đất ngập nước, có thể sử dụng như bể lọc sinh học cho các chất ô nhiễm do nuôi trồng thủy sản ven biển. Nghiên cứu của Dominique Gautier và cộng sự về việc sử dụng các vùng đất ngập nước mặn như lọc sinh học để xử lý chất thải từ trang trại nuôi tôm 286 ha ở Colombia cho thấy, nước thải trang trại được tái tuần hoàn một phần qua một rừng ngập mặn 120 ha. Sau 3 tháng, hàm lượng chất rắn lơ lửng, lượng ôxy hòa tan và độ pH giảm đáng kể.