KHẢ NĂNG XỬ LÝ NITƠ VI KHUẨN NITROSOMONAS VÀ NITROBACTER TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Quá trình Nitrat hóa là sự biến đổi sinh học của amoniac (NH3) hoặc ion amoni (NO2–), đây là một phần không thể thiếu của chu trình nitơ. Ngoài ra quá trình này được tạo điều kiện thuận lợi bởi hai loại vi khuẩn hóa dưỡng được gọi là Nitrosomonas và Nitrobacter.
Hai vi khuẩn giúp cho quá trình Nitrat hóa hiệu quả là vi khuẩn Nitrosomonas và vi khuẩn Nitrobacter. Cặp đôi vi khuẩn này luôn xuất hiện cùng nhau. Có nghĩa là nơi nào có vi khuẩn Nitrosomonas thì xuất hiện thêm vi khuẩn Nitrobacter hoặc ngược lại.
Sau đây hãy cùng Hòa Bình Xanh tìm hiểu xem Nitrosomonas và Nitrobacter xử lý Nitơ trong nước thải như thế nào nhé!
QUÁ TRÌNH NITRAT HÓA LÀ GÌ?
Quá trình Nitrat hóa là quá trình oxy hoá Amoniac thành Nitrate với sản phẩm trung gian là Nitrite. Để loại bỏ Nitơ trong nước thải thì quá trình Nitrat hóa là một bước quan trọng để khởi động chu trình chuyển hóa Nitơ.
CƠ CHẾ QUÁ TRÌNH NITRATE HÓA
ĐẶC ĐIỂM CỦA VI KHUẨN NITROSOMONAS VÀ NITROBACTER
Vi khuẩn Nitrosomonas
Nitrosomonas là một chi vi khuẩn nitrat hóa thuộc loại vi khuẩn gram âm, có hình que và thuộc nhóm Betaproteobacteria và là một chi của vi khuẩn Chemoautotrophic. Chúng là những vi khuẩn hóa dưỡng hóa học có thể chuyển đổi các ion amoni và amoniac trong nước thành các ion nitrit. Nó là 1 trong 5 chi vi khuẩn oxy hóa Amoniac và sử dụng Amoniac làm nguồn năng lượng. Do đó, Nitrosomonas đóng một vai trò quan trọng trong chu trình nitơ.
Vi khuẩn thích nghi tốt ở độ pH tối ưu từ 6.0-9.0 và phạm vi nhiệt độ từ 20 độ C đến 30 độ C. Nitrosomonas sử dụng năng lượng thu được thông qua quá trình oxy hóa Amoniac để cố định CO2 dạng khí thành các phân tử hữu cơ.
Nitrosomonas phải tiêu thụ một lượng lớn Amoniac trước khi phân chia tế bào có thể xảy ra. Quá trình phân chia tế bào có thể mất đến vài ngày. Dưới đây là phản ứng Ammonia chuyển hóa về Nitrit:
NH4+ + 3/2O2 → NO2– + H2O + 2H+
Vi khuẩn Nitrobacter
Nitrit là sản phẩm trung gian của quá trình Nitrat hóa. Để hoàn thành quá trình này cần vi khuẩn Nitrobacter để chuyển hóa từ Nitrit (NO2–) về Nitrate (NO3–).
Vi khuẩn Nitrobacter là một chi bao gồm các vi khuẩn hình que, gram âm và hóa dưỡng. Chúng không chuyển động và sinh sản thông qua nảy chồi hoặc phân đôi. Vi khuẩn Nitrobacter là các sinh vật hiếu khí bắt buộc và kích thước 0,5-0,9 x 1,0-2,0μm.
Vi khuẩn Nitrobacter
Vi khuẩn Nitrobacter đóng một vai trò quan trọng trong chu trình Nitơ bằng cách oxy hóa nitrit thành Nitrat trong hệ thống xử lý nước thải. Vi khuẩn Nitrobacter sử dụng năng lượng từ quá trình oxy hóa các ion Nitrit (NO2−), thành ion Nitrat (NO3−) để đáp ứng nhu cầu năng lượng của chúng.
NO2+ + 1/2 O2→ NO3–
QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NITƠ CỦA VI KHUẨN NITROSOMONAS VÀ NITROBACTER
Vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter là hai vi khuẩn thực hiện quá trình Nitrat hóa – một bước quan trọng để khởi động chu trình chuyển hóa Nitơ giúp loại bỏ Nitơ và Amoniac trong nước thải.
Trong quá trình Nitrat hóa, vi khuẩn Nitrosomonas có nhiệm vụ biến đổi Amoniac (NH3, NH4– dạng chính của Nitơ khi tồn tại trong nước) thành Nitrit (NO2). Sau đó, vi khuẩn thứ 2 là Nitrobacter sẽ tiến hành chuyển hóa Nitrit thành Nitrat (NO3), kết thúc quá trình Nitrat hóa.
Có thể tóm tắt quá trình Nitrat hóa với sự góp mặt của vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter thành hai giai đoạn như sau:
- Giai đoạn 1: Biến đổi Amoni (NH3, NH4+) thành Nitrit (NO2–) nhờ chủng vi khuẩn Nitrosomonas.
- Giai đoạn 2: Chuyển hóa Nitrit (NO2–) thành Nitrat (NO3–) nhờ chủng vi khuẩn Nitrobacter, và kết thúc quá trình Nitrat hóa tại đây.
Hai chủng vi khuẩn tham gia vào quá trình Nitrat hóa được mệnh danh là “khắc tinh” của nước thải vượt Nitơ vì chúng có khả năng chịu được tải lượng Nitơ ô nhiễm lên đến 1.500 mg/L. Hiếm có chủng vi khuẩn nào trên thị trường làm được điều này.
Để Nitrosomonas có thể hoạt động và đem lại hiệu quả xử lý tối ưu nhất, cần chú ý những đặc điểm sau:
- Nitrosomonas và Nitrobacter chỉ hoạt động trong môi trường hiếu khí, chúng cần dùng oxy hòa tan để thực hiện quá trình Nitrat hóa.
- Nhiệt độ từ 30-36 độ C giúp Nitrosomonas và Nitrobacter sinh trưởng, phát triển và sinh sản tốt.
- pH từ 7.5-8.5 là khoảng pH tối ưu.
- Cả hai chủng vi khuẩn này khá mẫn cảm với ánh sáng, đặc biệt là ánh sáng màu xanh dương và tím. Do đó cần bảo quản chúng ở nơi tránh ánh sáng trực tiếp, nhiệt độ bảo quản từ 10 độ C đến 40 độ C.
- Chlorine và Chloramines ảnh hưởng trực tiếp đến tỷ lệ sống của vi khuẩn. Do đó, trước khi bổ sung vi khuẩn vào bể xử lý, hàm lượng Chlorine, Chloramines tồn dư cần phải được xử lý triệt để.
Hiện 2 chủng vi khuẩn này được ứng dụng trong các sản phẩm men vi sinh dành cho hệ thống xử lý nước thải công nghiệp, sản xuất như cao su, thủy sản, bia, thực phẩm đến nước thải sinh hoạt ở đô thị, chung cư, cao ốc và nước thải trong nuôi trồng thủy sản…
ĐIỂM CHUNG GIỮA NITROSOMONAS VÀ NITROBACTER
- Nitrosomonas và Nitrobacter là hai vi khuẩn hóa tự dưỡng.
- Chúng cùng tham gia vào quá trình oxy hóa amoniac thành nitrat
- Chúng hoạt động tốt nhất ở độ pH tối ưu từ 7,5-8,5.
- Quần thể vi khuẩn Nitrobacter phụ thuộc nhiều vào quần thể vi khuẩn Nitrosomonas .
- Cả hai vi khuẩn đều nhạy cảm với một số điều kiện môi trường như pH, nồng độ oxy hòa tan, nhiệt độ, hóa chất ức chế,…
- Cả hai dạng vi khuẩn đều có hình que và là vi khuẩn Gram âm.
- Cả hai chủng vi khuẩn đều sử dụng kiềm Cacbonate làm nguồn Cacbon.
- Chúng sinh sản bằng cách phân hạch nhị phân.
Dịch vụ xử lý nước thải – Công ty TNHH Công nghệ môi trường Hòa Bình Xanh
Công ty TNHH Công nghệ môi trường Hòa Bình Xanh là đơn vị chuyên cung cấp dịch vụ xử lý nước thải uy tín, chuyên nghiệp hàng đầu tại Việt Nam. Với đội ngũ kỹ sư, chuyên gia giàu kinh nghiệm, cùng hệ thống trang thiết bị hiện đại, chúng tôi cam kết mang đến cho khách hàng những giải pháp xử lý nước thải hiệu quả, tiết kiệm và thân thiện với môi trường. Ngoài ra Hòa bình xanh còn có các giải pháp xử lý khí thải, nước thải (nhà hàng, chế biến thủy sản, khách sạn,…)
Với phương châm: ”Uy tín, chất lượng là hàng đầu” Hòa Bình Xanh cam kết sẽ mang đến cho quý khách hàng sản phẩm và dịch vụ tốt nhất, đáp ứng nhu cầu cần thiết của quý khách.
Công ty TNHH Công nghệ Môi trường Hòa Bình Xanh
Quý khách hàng có nhu cầu hợp tác công ty để xử lý nước thải hoặc quan tâm đến các hạng mục khác, hãy liên hệ với chúng tôi qua HOTLINE: 0943.466.579 để nhận được sự hỗ trợ nhanh nhất và tận tình nhất.
