Vi khuẩn nitrosomonas là gì? Ứng dụng trong xử lý nước thải

Trong quá trình xử lý nước thải, việc loại bỏ các hợp chất nitơ như amoniac (NH₄⁺) là một bước quan trọng nhằm bảo vệ môi trường nước. Một trong những nhóm vi khuẩn then chốt trong quá trình này là vi khuẩn Nitrosomonas – sinh vật đóng vai trò thiết yếu trong quá trình nitrat hóa. Vậy vi khuẩn Nitrosomonas có đặc điểm gì? Ứng dụng trong thực tế ra sao? Theo dõi nội dung sau của Thiết bị ngành nước Song Phụng để hiểu rõ hơn.

Vi khuẩn nitrosomonas là gì?

Vi khuẩn Nitrosomonas là một chi vi khuẩn Gram âm, hình que, thuộc nhóm Betaproteobacteria, có đặc tính chemoautotrophic (hóa dưỡng tự dưỡng) nghĩa là sử dụng amoniac (NH3, NH4+) làm nguồn năng lượng và carbon dioxide (CO2) làm nguồn cacbon trong điều kiện có oxy. Chúng đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong quá trình nitrat hóa, giúp loại bỏ amoniac độc hại khỏi nước thải.

Trong quá trình nitrat hóa:

• Nitrosomonas chuyển hóa amoniac (NH₃ hoặc NH₄⁺), từ dạng nitơ phổ biến trong nước thành nitrit (NO₂⁻).
• Sau đó, vi khuẩn Nitrobacter tiếp tục oxy hóa nitrit thành nitrat (NO₃⁻), dạng nitơ ít độc hơn.

Hiện nay, vi khuẩn Nitrosomonas và các vi khuẩn nitrat hóa khác được ứng dụng rộng rãi trong chế phẩm sinh học dành cho xử lý nước thải trong nhiều lĩnh vực như: công nghiệp cao su, thực phẩm, bia, nuôi trồng thủy sản, cũng như nước thải sinh hoạt từ chung cư, khu đô thị, cao ốc, v.v.

Đặc điểm của vi khuẩn nitrosomonas

Hiểu rõ đặc điểm sinh học của vi khuẩn Nitrosomonas là yếu tố then chốt giúp sử dụng hiệu quả các chế phẩm sinh học chứa chúng trong xử lý nước thải và ao nuôi thủy sản.

Hoạt động trong điều kiện hiếu khí 

Nitrosomonas là vi khuẩn hiếu khí bắt buộc, chỉ hoạt động hiệu quả khi có đủ oxy hòa tan. Chúng sử dụng oxy để oxy hóa amoniac (NH₄⁺) thành nitrit (NO₂⁻), bước đầu tiên trong quá trình nitrat hóa:

NH₄⁺ + 1.5 O₂ → NO₂⁻ + 2H⁺ + H₂O

Do đó, hệ thống cần được cấp khí đầy đủ bằng quạt, máy sục khí hoặc dòng chảy tuần hoàn để tạo điều kiện hoạt động tối ưu cho vi khuẩn.

Độ pH tối ưu

Vi khuẩn Nitrosomonas hoạt động trong khoảng pH từ 6.0 đến 9.0, nhưng tốt nhất là từ 7.5 đến 8.5 – đây là vùng pH mà cả vi khuẩn Nitrosomonas và các vi khuẩn nitrat hóa khác như Nitrobacter đều có thể phát triển mạnh mẽ.

>>> Đọc thêm: Bệnh do vi khuẩn vibrio trên tôm và động vật thủy hải sản trong nước

Nhiệt độ

Nhiệt độ lý tưởng cho hoạt động và sinh trưởng của vi khuẩn Nitrosomonas là 30–36°C. Nếu nhiệt độ nước thấp hơn, hiệu suất chuyển hóa amoniac sẽ giảm. Trong môi trường lạnh, có thể nuôi cấy vi khuẩn trước trong điều kiện ấm rồi mới đưa vào hệ thống xử lý.

Mẫn cảm với ánh sáng

Khác với vi khuẩn quang dưỡng, Nitrosomonas không sử dụng ánh sáng làm nguồn năng lượng. Chúng là vi khuẩn hóa tự dưỡng, thu năng lượng từ quá trình oxy hóa amoniac, và sử dụng CO₂ làm nguồn carbon để tổng hợp chất hữu cơ.

Vi khuẩn Nitrosomonas mẫn cảm với ánh sáng, đặc biệt là ánh sáng màu xanh dương và tím. Ánh sáng mạnh có thể làm suy giảm hoạt tính của vi khuẩn. Vì vậy, chế phẩm chứa Nitrosomonas cần bảo quản ở nơi tối, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời, trong khoảng 10–40°C.

Ảnh hưởng của Chlorine và Chloramines

Chlorine và Chloramines là những chất khử trùng mạnh, thường tồn dư trong nước máy hoặc ao nuôi có sử dụng hóa chất diệt khuẩn. Những chất này có thể giết chết hoặc ức chế mạnh vi khuẩn Nitrosomonas. Trước khi bổ sung chế phẩm sinh học vào nước, cần loại bỏ hoàn toàn chlorine và chloramines để bảo vệ vi khuẩn có lợi.

>>> Đọc thêm: Tìm hiểu vi khuẩn Bacillus là gì? Ứng dụng thực tế trong quá trình xử lý nước thải 

Ứng dụng của vi khuẩn nitrosomonas trong hệ thống xử lý nước thải

Vi khuẩn Nitrosomonas được ứng dụng rộng rãi trong:

• Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt: nhà máy xử lý nước thải đô thị, khu dân cư, chung cư.
• Nước thải công nghiệp: ngành chế biến thực phẩm, thủy sản, cao su, sản xuất bia rượu, chăn nuôi.
• Ao nuôi thủy sản: loại bỏ NH₃, ổn định môi trường ao nuôi tôm, cá, giảm tỷ lệ chết và tăng trưởng tốt hơn.
• Bể lọc sinh học, bể aeroten: vi khuẩn Nitrosomonas là thành phần không thể thiếu trong bùn hoạt tính và màng biofilm.

>>> Tìm hiểu thêm: Vi khuẩn Bacillus Licheniformis là gì? Đặc điểm và cai trò

Chế phẩm sinh học chứa Nitrosomonas

Hiện nay, nhiều chế phẩm sinh học thương mại chứa vi khuẩn Nitrosomonas kết hợp cùng Nitrobacter được dùng để khởi động hệ vi sinh trong bể xử lý mới hoặc hỗ trợ phục hồi hệ thống bị suy yếu. Những sản phẩm này giúp:

• Tăng mật độ vi khuẩn có lợi
• Đẩy nhanh quá trình nitrat hóa
• Giảm hàm lượng amoniac và nitrit trong nước thải
• Nâng cao chất lượng nước đầu ra

Tại Song Phụng, chúng tôi cung cấp các sản phẩm men vi sinh chất lượng cao có chứa vi khuẩn Nitrosomonas spp. kết hợp cùng Nitrobacter – bộ đôi vi sinh vật chủ lực trong quá trình nitrat hóa. Đặc biệt, các sản phẩm men vi sinh như JUMBO (Việt Nam) không chỉ chứa Nitrosomonas mà còn tích hợp nhiều chủng vi khuẩn và nấm men có lợi khác như Bacillus, Lactobacillus, Saccharomyces, Aspergillus, giúp:

• Khởi động nhanh hệ vi sinh hiếu khí trong các bể xử lý mới
• Phục hồi hệ vi sinh yếu hoặc suy thoái do độc tố, hóa chất
• Xử lý hiệu quả các sự cố như mùi hôi, bùn khó lắng, nước đầu ra không đạt chuẩn
• Duy trì ổn định chất lượng nước thải, phù hợp với quy chuẩn môi trường

Với kinh nghiệm thực tế trong xử lý nước thải công nghiệp và sinh hoạt, Song Phụng không chỉ cung cấp chế phẩm mà còn đồng hành kỹ thuật, tư vấn cách sử dụng phù hợp với từng hệ thống cụ thể.

Vi khuẩn Nitrosomonas là mắt xích quan trọng trong xử lý nước thải nhờ khả năng chuyển hóa amoniac thành nitrit, giảm độc tố và cải thiện chất lượng nước. Với tính hiếu khí và khả năng hoạt động mạnh trong điều kiện phù hợp, chúng được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống xử lý sinh học. Tại Thiết bị ngành nước Song Phụng, chúng tôi cung cấp các chế phẩm sinh học chứa Nitrosomonas cùng nhiều chủng vi sinh có lợi khác, đi kèm với tư vấn kỹ thuật chuyên sâu, nhằm mang đến giải pháp xử lý nước hiệu quả, ổn định và thân thiện với môi trường.

Dịch vụ dành cho bạn:

• Dịch vụ thay cát lọc hồ bơi tại Thiết bị ngành nước Song Phụng
• Dịch vụ tư vấn và thi công hệ thống xử lý nước  chuyên nghiệp