Giáo trình Xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp bằng phương pháp sinh học (Phần 2)

6.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Nguyên tắc của công nghệ này là sử dụng các vi sinh vật hiếu khí phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải có đầy đủ oxy hòa tan ở nhiệt độ, pH. thích hợp. Quá trình phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật hiếu khí có thể mô tả bằng sơ đồ:

(CHO)nNS + O2 = CO2 + H2O + NH4 + H2S + Tế bào vi sinh vật +. AH Trong điều kiện hiếu khí NH và HS cũng bị phân huỷ nhờ quá trình nitrat hóa, sunfat hóa bởi vi sinh vật tự dưỡng:

NH4* + 202 → NO3+ + 2H+ H2O + AH ; H2S + 202SO42- + 2H+ +AH Hoạt động sống của vi sinh vật hiếu khí bao gồm quá trình dinh dưỡng: vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng và các nguyên tố khoáng vi lượng kim loại để xây dựng tế bào mới tăng sinh khối và sinh sản. Quá trình phân huỷ: vi sinh vật oxi hoá các chất hữu cơ hoà tan hoặc ở dạng các hạt keo phân tán nhỏ thành nước và CO2 hoặc tạo ra các chất khí khác. So với công nghệ kỵ khí thì công nghệ hiếu khí có các ưu điểm là những hiểu biết về quá trình xử lý đầy đủ hơn, hiệu quả xử lý cao hơn và triệt để hơn. Công nghệ hiếu khí không gây ô nhiễm thứ cấp như phương pháp hoá học, hoá lý.

Những công nghệ hiếu khi cũng có các nhược điểm là thể tích công trình lớn và chiếm nhiều mặt bằng hơn. Chi phí xây dựng công trình và đầu tư thiết bị lớn hơn. Chi phí vận hành, đặc biệt chi phí cho năng lượng sục khí tương đối cao. Không có khả năng thu hồi năng lượng. Không chịu được những thay đổi đột ngột về tải trọng hữu cơ. Sau xử lý sinh ra một lượng bùn dư lớn và lượng bùn này kém ổn định, do đó đòi hỏi chi phí đầu tư để xử lý bùn. Xử lý với nước thải có tải trọng không cao như phương pháp kỵ khí.