Item: Các quá trình chuyển hóa trong bể sinh học hiếu khí
Rating: 6
Author: Tài liệu môi trường

Bể sinh học hiếu khí là không khí được cung cấp để tạo điều kiện xáo trộn hoàn toàn bùn hoạt tính (vi sinh vật) và các chất ô nhiễm (chất hữu cơ) trong nước thải. Trong khi đó, các vi khuẩn sẽ phát triển và phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ thành các chất đơn giản và có thể loại bỏ. Các chất ô nhiễm được xem như là “thức ăn” cho sự phát triển của vi khuẩn, đó là điều cần thiết để xử lý nước thải được cấp liên tục vào bể.

Các quá trình chuyển hóa trong bể sinh học hiếu khí

Để tạo môi trường hiếu khí, máy thổi khí được sử dụng để cung cấp đủ khí cho hệ thống. Các quá trình diễn ra trong bể sinh học hiếu khí bao gồm:

1. Quá trình xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ – BOD, COD

- Quá trình oxi hóa (hay dị hóa).

(COHNS) + O2 + VK hiếu khí => CO2 + NH4 + + sản phẩm khác + năng lượng + chất hữu cơ

- Quá trình tổng hợp (hay đồng hóa)

(COHNS) + O2 + VK hiếu khí => C5H7O2N + năng lượng

Khi hàm lượng chất hữu cơ thấp hơn nhu cầu của vi khuẩn, vi khuẩn sẽ trải qua quá trình hô hấp nội bào hay là tự oxi hóa để sử dụng nguyên sinh chất của bản thân chúng làm cơ chất.

Để thực hiện được quá trình chuyển hóa này, một lượng vi sinh vật ban đầu – bùn hoạt tính – sẽ được cấy vào trong bể để tạo một nồng độ vi sinh tương ứng với lượng cơ chất đầu vào. Sự phù hợp giữa hai yếu tố này được đánh giá qua hai chỉ tiêu MLSS (hàm lượng sinh khối lở lửng – mg/L) và tỉ lệ F/M (lượng cơ chất/lượng vi sinh vật).

2. Quá trình chuyển hóa nitrat (nitrification process)

Quá trình nitrat hóa : diễn ra trong bể với sự góp mặt của 2 chủng loại vi sinh vật tự dưỡng Nitrosomonas và Nitrobacter theo cơ chế sau:

Bước 1: Ammonia được chuyển thành nitrit bởi loài Nitrosomonas (diễn ra tại lớp hiếu khí của lớp màng vi sinh vật)

NH4+ + 1,5 O2 => NO2- + 2 H+ + H2O

Bước 2: Nitrite được chuyển thành nitrat bởi loài Nitrobacter

NO2- +0,5 O2 => NO3-

Tổng hợp 2 phản ứng trên được viết lại như sau

NH4+ + 2 O2 => NO3- + 2 H+ + H2O

3. Quá trình hấp thu các chất dinh dưỡng dạng N, P vào trong bùn

Một phần Nitơ, Photpho sẽ được giảm thiểu nhờ việc hấp thu vào bùn thải trong quá trình xử lý sinh học.

Tỉ lệ Nitơ trong bùn thải: 5.6%

Tỉ lệ Photpho trong bùn thải: 1.5%.

Sau khi tiến hành quá trình xử lý sinh học, phần lớn các chất hữu cơ có trong nước thải được loại bỏ. Nước thải sau khi qua quá trình xử lý sinh học tiếp tục chảy vào bể lắng sinh học.