Khi đưa nước thải vào các cơng trình xử lý bằng phương pháp sinh học trong điều kiện hiếu khí, các chất hữu cơ ở trạng thái hịa tan, keo và khơng hịa tan phân tán nhỏ sẽ được hấp phụ lên bề mặt tế bào vi khuẩn. Sau đĩ, chúng được chuyển hĩa và phân hủy nhờ vi khuẩn.
Quá trình này gồm 3 giai đoạn:
1. Khuếch tán, chuyển hĩa và hấp phụ chất bẩn từ mơi trường nước lên bề mặt tế bào vi khuẩn.
2. Oxy hĩa ngoại bào và vận chuyển các chất bẩn hấp phụ được qua màng tế bào vi khuẩn.
3. Chuyển hĩa các chất hữu cơ thành năng lượng tổng hợp sinh khối từ các chất hữu cơ và các nguyên tố dinh dưỡng khác bên trong tế bào vi khuẩn.
Các quá trình này được biểu diễn theo các phương trình sau:
Giai đoạn 1: Oxy hĩa các chất hữu cơ
Phản ứng oxy hĩa các hợp chất khơng chứa Nitơ: CxHyOz + ( ) 4 2 y z x+ − O2 VSV xCO2 + 2 2 y H O+ ∆H
Phản ứng oxy hĩa các hợp chất chứa Nitơ: CxHyOzN +( 3) 4 3 4 y z x+ + + O2 VSV xCO2 + 3 2 y− H 2O + NH3 + ∆ H
Giai đoạn 2: Tổng hợp để xây dựng tế bào
CxHyOzN + O2 VSV C5H7NO2 + H2O + ∆ H Trong đĩ:
- CxHyOzN: Ký hiệu các hợp chất hữu cơ cĩ trong nước thải.
- C5H7NO2: Cơng thức biểu thị thành phần hĩa học trong tế bào vi sinh vật ở thời điểm hơ hấp nội bào.
- ∆ H: Năng lượng giải phĩng hoặc thu vào.
Giai đoạn 3: Quá trình hơ hấp nội bào
Nếu quá trình oxy hĩa diễn ra đủ dài, sau khi sử dụng hết các chất hữu cơ cĩ sẵn trong nước thải thì bắt đầu diễn ra quá trình chuyển hĩa các chất ở tế bào bằng việc oxy hĩa các chất liệu của tế bào.
C5H7NO2 + 5 O2 5CO2 + NH3 + 2 H2O + ∆ H Trong xử lý hiếu khí cĩ rất nhiều cơng trình khác nhau. Tuy nhiên, qua phân tích các yêu cầu xử lý của nhà máy bao gồm:
- Khả năng tương lai nhà máy sẽ mở rộng sản xuất - Điều kiện tự nhiên, khí tượng, thủy văn của nhà máy - Quỹ đất cĩ hạn của cơng ty
Đối chiếu với các yêu cầu cơng trình xử lý hiếu khí thích hợp của nhà máy là quá trình xử lý xục khí trong bể Aeroten hoặc quá trình xử lý hiếu khí trong bể lọc sinh học. Cĩ ưu điểm đạt được mức độ xử lý triệt để, thời gian khởi động ngắn, ít tạo mùi hơi, cĩ tính ổn định cao trong quá trình xử lý.
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN