Xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học hiếu khí

Xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học hiếu khí

Bản chất của xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học là phân huỷ các chất ô nhiễm hữu cơ nhờ vi sinh vật. Tuỳ thuộc vào bản chất cung cấp không khí, các phương pháp phân huỷ sinh học có thể phân loại xử lý hiếu khí, kỵ khí hoặc tuỳ tiện.

Phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hoà tan có trong nước thải cũng như một số chất ô nhiễm vô cơ khác như H2S, sunfit, ammonia, nitơ… dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ chất hữu cơ gây ô nhiễm. Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển.

Một cách tổng quát, phương pháp xử lý sinh học có thể chia làm 2 loại:
  • Phương pháp hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên tục. Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hoá sinh hoá.
  • Phương pháp kỵ khí sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trong điều kiện không có oxy;

Trong phạm vi bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu một một số phương pháp xử lý nước thải bằng Công nghệ Hiếu khí.

Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm ba giai đoạn sau:
  • Oxy hoá các chất hữu cơ: CxHyOz + O2 => CO2 + H2O + DH
  • Tổng hợp tế bào mới: CxHyOz + NH3 + O2 => CO2 + H2O + DH
  • Phân huỷ nội bào: C5H7NO2 + 5O2 => 5CO2 + 5 H2O + NH3 ± DH
Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo. Trong các công trình xử lý nhân tạo, người ta tạo điều hiện tối ưu cho quá trình oxy hoá sinh hoá nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn rất nhiều. Tuỳ theo trạng thái tồn tại của vi sinh vật, quá trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo có thể chia thành:

Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chủ yếu được sử dụng khử chất hữu cơ chứa carbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng, bể phản ứng hoạt động gián đoạn, quá trình lên men phân huỷ hiếu khí. Trong số những quá trình này, quá trình bùn hoạt tính hiếu khí (Aerotank) là quá trình phổ biến nhất.
Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, đĩa sinh học, bể phản ứng nitrate hoá với màng cố định.