(NGHIÊN CỨU XAÙC ĐỊNH THOÂNG SOÁ ĐOÄNG HOÏC CỦA QUAÙ TRÌNH XỬ LÝ SINH HOÏC)
7.2.1.6. Cấu trúc của các chất bẩn và bùn hoạt tính
Tác nhân tham gia vào quá trình phân hủy các chất bẫn hữu cơ là vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm, và một số động vật hạ đẳng. Bên cạnh các chất dễ bị oxy hĩa như hydrat cacbon cịn cĩ rất nhiều chất bị ơxy hĩa một phần hoặc thậm chí hồn tồn khơng bị phân hủy dù cĩ những vi khuẩn thích nghi tham gia q trình. Đĩ là những chất hữu cơ tổng hợp: hydrat carbon, rượu, andehyt, esthe,..
Khi nghiên cứu khả năng oxy hĩa sinh hĩa của các chất hữu cơ cĩ cấu trúc khác nhau, nhiều tác giả đã đi đến kết luận:
- Những hợp chất với trọng lượng phân tử lớn, cấu trúc nhiều mạch nhánh bên là những chất khơng bị oxy hĩa sinh hĩa.
- Các chất khơng bị oxy hĩa sinh hĩa là những chất mà men (enzym) của vi sinh vật rất khĩ thâm nhập và cũng là những chất khĩ thẩm thấu khuếch tán qua màng tế bào. - Đối với những chất cĩ nguyên tử carbon ở trung tâm, dù chỉ cịn một liên kết H-C thì
mức độ ảnh hưởng của cấu trúc nhánh phân tử đối với qúa trình oxy hố sinh hĩa sẽ giảm đi.
- Trong liên kết H – C nếu thay nguyên tử hydro bằng các nhĩm ankyl hoặc aryl thì sẽ khĩ bị oxy hĩa sinh hĩa đơn.
Ngồi carbon, nếu trong mạch cịn cĩ các ngun tử khác nhau sẽ làm cho chất hữu cơ bền vững hơn đối với q trình oxy hĩa sinh hĩa. Ảnh hưởng nhiều nhất là mạch cĩ oxy rồi đến lưu huỳnh và Nitơ.
Bùn hoạt tính và màng vi sinh vật là tập hợp cácloại vi sinh vật khác nhau. Bùn hoạt tính là bơng màu vàng nâu dễ lắng cĩ kích thước 3 – 150 micromet. Những bơng gồm cĩ vi sinh vật sống và chất rắn (40%). Những sinh vật sống là vi khuẩn, động vật hạ đẳng, dịi, giun, nấm men, nấm mốc và xạ khuẩn.
Màng vi vật phát triển ở bề mặt các hạt vật liệu lọc cĩ dạng nhầy, dày 1 – 3nm và hơn nữa. Màu của nĩ thay đổi theo thành phần của nước thải, từ vàng xám đến màu nâu tối. Màng vi sinh vật cũng gồm vi khuẩn, nấm mốc và các vi sinh vật khác. Trong quá trình xử lý , nước thải sau khi qua bể lọc sinh học, cĩ mang theo các hạt (phần tử ) của màng vi sinh vật hình dạng khác nhau, kích thước 15 – 30 micromet với màu vàng sáng hoặc nâu.
Những lồi vi khuẩn tham gia vào quá trình xử lý thường là các lồi trực khuẩn khơng tạo nha bào gram âm. Sự cĩ mặt các lồi vi khuẩn dị dưỡng, với nhiều kiểu trao đổi chất sẽ làm
cho bùn hoạt tính nhanh chĩng thích nghi với nhiều loại nước thải khác nhau. Ngồi ra chúng cịn cĩ khả năng sử dụng Nitơ hữu cơ. Nhiều lồi cĩ khả năng khử Nitrat.
Cho đến nay, người ta đã biết vi sinh vật cĩ thể phân hủy tất cả chất hữu cơ cĩ trong thiên nhiên và rất nhiều chất hữu cơ nhân tạo.