58Crow Creek WWTP (Cheyenne,
2.3.1. Xử lý vi sinh yếm khí (anaerobic)[1, 3, 4, 9]
Hoạt động của vi sinh yếm khí tạo ra khí metan và carbon dioxit. Trong quá trình xử lý yếm khí, một loạt các bước xảy ra kế tiếp nhau: thủy phân, tạo ra axit, metan. Mỗi bước được thực hiện bởi các chủng loại vi sinh khác nhau.
Thủy phân: quá trình bẻ gãy, "chặt nhỏ" các phân tử hữu cơ lớn hoặc không tan thành các dạng tan nhờ các men xuất phát từ chủng vi sinh. Protein sẽ phân hủy thành polypeptid, peptid và axit amin, amoni. Hydrat carbon(tinh bột) phân hủy thành các loại đường tan(mono, disacharid), lipid được chuyển hóa thành axit béo và glycerin. Quá trình thủy phân đôi khi cũng chậm, đặc biệt thủy phân lipid ở nhiệt độ thấp.
Tạo axit: các chất có phân tử lượng thấp tan trong nước được vi sinh hấp thu và thải ra dưới dạng axit béo dễ bay hơi (VFA), rượu, axit lactic và một số chất vô cơ: dioxit carbon, amoni, hydro sunfua (H2S). Chủng vi sinh này có thể bị đầu độc bởi oxy hòa tan.
Tạo metan: trước khi tạo thành metan, các sản phẩm của quá trình tạo axit được chuyển hóa thành axetat, hydro và dioxit carbon. Giai đoạn tạo metan thông thường là chậm nhất.
61
Khi một hệ thống xử lý được thiết kế đúng – tức các tập đoàn vi sinh yếm khí phát triển tương hợp với công suất xử lý và mức chịu tải ô nhiễm thì hiệu quả xử lý đối với một chất hữu cơ có khả năng sinh hủy phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Bản chất hóa học của chất hữu cơ cần xử lý;
- Yếu tố môi trường ảnh hưởng đến hiệu quả (pH, ORP, nhiệt độ ...); - Mật độ vi khuẩn có tác dụng xử lý;
- Mức độ tiếp xúc giữa vi sinh vật với chất hữu cơ;
- Cấu hình của hệ thống xử lý (ví dụ ghép nối liên tiếp nhiều ngăn); - Thời gian lưu thủy lực của nước thải.
Yếu tố cuối cùng thực ra là một thông số phụ thuộc vào cả năm yếu tố trên, năm yếu tố đầu quyết định môi trường phát triển của vi sinh và điều kiện vận hành hệ thống. Điều kiện thứ nhất và thứ nhì do đặc trưng nước thải và điều kiện ngoại cảnh xác định. Yếu tố 3, 4, 5 liên quan đến công nghệ (chủ động ) của hệ thống.
Ảnh hưởng của sunfat
Nước rác thường chứa sunfat, trong quá trình xử lý yếm khí một phần sunfat đã chuyển hóa thành sunfua (S2-) gây độc đối với vi sinh vật.
Ảnh hưởng của clorua
Clorua là tạp chất có nồng độ khá cao trong nước rác, chúng không có khả năng chuyển hóa về phương diện hóa học nhưng là yếu tố ức chế quá trình xử lý vi sinh yếm khí, đặc biệt khi nồng độ của nó cao hơn 10.000 mg/l.