3 – NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN: Tỷ Lệ %
1.5 Cơ sở sinh học của quá trình làm sạch nƣớc thải
Các quá trình vật lý, hóa học như sự sa lắng và sự oxy hóa giữ vai trò quan trọng trong quá trình làm sạch nước thải. Tuy nhiên, đóng vai trò quyết định trong làm sạch nước thải vẫn là các quá trình sinh học. Tại chỗ nước thải đổ ra, thường tụ tập các loại chim, cá. Chúng sử dụng các phế thải từ đồ ăn và rác làm thức ăn. Tiếp sau đó là các động vật bậc thấp như ấu trùng của côn trùng, giun và nguyên sinh động vật. Chúng sử dụng các hạt thức ăn cực nhỏ làm nguồn dinh dưỡng. Song cần phải nhấn mạnh vai trò quyết định của các VSV trong quá trình làm sạch nước thải. Cơ chế của quá trình làm sạch nước thải do các VSV bao gồm ba giai đoạn sau:
+ Các hợp chất hữu cơ tiếp xúc với bề mặt tế bào VSV;
+ Qúa trình khuếch tán và hấp thụ các chất ô nhiễm nước qua màng bán thấm vào trong tế bào VSV;
+Chuyển hóa các chất ô nhiễm trong nội bào để sinh ra năng lượng và tổng hợp vật liệu mới cho tế bào VSV;
Cả ba giai đoạn này có mối liên quan rất chặt chẽ với nhau làm nồng độ các chất gây ô nhiễm trong nước giảm dần.
Sinh viên: Phan Thị Hoài Cẩm Lớp: 52MT - Nhóm VSV tự dưỡng: Nhóm VSV này có khả năng oxi hóa chất vô cơ để thu năng lượng và sử dụng CO2 làm nguồn cacbon cho quá trình sinh tổng hợp. Trong nhóm này có các vi khuẩn nitrat hóa, vi khuẩn sắt, vi khuẩn lưu huỳnh…
- Nhóm VSV dị dưỡng: Nhóm VSV này sử dụng các chất hữu cơ làm nguồn cacbon dinh dưỡng và nguồn năng lượng để sinh trưởng, xây dựng tế bào và phát triển. Các VSV dị dưỡng có thể chia thành ba nhóm nhỏ dựa theo hoạt động sống của chúng đối với nhu cầu oxy:
+ Nhóm VSV hiếu khí: là nhóm VSV cần oxy để sống, giống như quá trình hô hấp ở động vật bậc cao. Sự phân hủy các chất hữu cơ ở điều kiện hiếu khí thể hiện ở phản ứng sau:
VSV hiếu khí
Chất hữu cơ + O2 CO2 +H2O + sinh khối VSV + năng lượng + NH4+ + H2S+ NO3- + SO42-
Sản phẩm của quá trình phân hủy hiếu khí bao gồm khoảng 40% là sinh khối VSV và gần 60% là CO2 + H2O.
+ Nhóm VSV kỵ khí: là nhóm VSV có thể sống và hoạt động ở điều kiện kỵ khí (không cần có oxy của không khí). Các VSV này có khả năng sử dụng oxy trong những hợp chất nitrat, sunfat để oxy hóa các chất hữu cơ. Sự phân hủy các chất hữu cơ ở điều kiện kị khí được thể hiện ở các phản ứng sau:
Chất hữu cơ + NO3- + SO42- VSV kị khí CO2 + H2O +CH4 + N2 + H2S + NH4+ + axit hữu cơ + sinh khối VSV + năng lượng
+ VSV tùy nghi hay còn gọi là VSV kỵ khí tùy tiện: Nhóm VSV này có thể sinh trưởng trong điều kiện có hoặc không có oxy. Chúng luôn có mặt trong nước thải. Năng lượng được giải phóng ngoài một phần thoát ra ở dạng nhiệt, phần còn lại được sử dụng cho việc sinh tổng hợp hình thành tế bào mới [12].
Trong số các nhóm VSV làm sạch nước thải, vi khuẩn có số lượng nhiều nhất và cũng đóng vai trò quan trọng nhất. Ngoài ra, cũng có các nhóm VSV khác như nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn nhưng số lượng ít hơn vi khuẩn. Những nhóm này là các VSV dị dưỡng hiếu khí. Nhiều loại nấm, kể cả nấm độc có khả năng phân hủy xenlulozo, hemixenlulozo và đặc biệt là lignin. Tuy nhiên, vai trò của nấm, kể cả
Sinh viên: Phan Thị Hoài Cẩm Lớp: 52MT nấm mốc, nấm men, cũng như xạ khuẩn trong quá trình xử lý nước thải không quan trọng bằng vi khuẩn [13].