Bài 7 KHẢO SÁT HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP DÙNG BÙN HOẠT TÍNH.
7.2.3. Sự phân giải các chất hữu cơ ở quá trình xử lý sinh học hiếu khí
* Mức độ hấp thụ
Các chất hấp thụ phải là các chất bị ôxy hóa
Chất dễ hấp thụ nhất: các chất vô cơ và các chất hữu cơ:
v Những hợp chất với trọng lượng phân tử lớn với cấu trúc nhiều mạch nhánh bên là những chất không bị ôxy hóa sinh hóa.
v Các chất không bị ôxy hóa sinh hóa là những chất mà men (enzyme) của vi sinh vật rất khó xâm nhập vào là những chất khó thẩm thấu khuếch tán qua màng tế bào.
v Đối với những chất có nguyên tử C ở trung tâm, dù chỉ còn một liên kết C-H thì mức độ ảnh hưởng của cấu trúc nhánh phân tử đối với quá trình ôxy hoá sinh hoá sẽ giảm đi . . .
v Trong liên kết C- H nếu thay nguyên tử hyđro bằng các nhóm alkyl hoặc aryl thì sẽ khó bị ôxy hoá sinh hoá hơn.
v Ngoài C, nếu trong mạch có các nguyên tử khác nhau thì sẽ làm cho các chất hữu cơ bền vững hơn đối với quá trình ôxy hoá sinh hoá. AÛnh hưởng nhiều nhất là mạch có ôxy rồi đến lưu huỳnh và nitơ.
* Quá trình hấp thụ chất hữu cơ biểu dieãn ở dạng tổng quát như sau:
Chất hữu cơ enzyme Tế bào vi khuẩn
CXHYOZ + O2 +N + P → C5H7NO2 + CO2 + H2O + những chất tan không phân hủy C5H7NO2 + O2 → CO2 + H2O + NH3 +Q +những chất không phân giải
* Những nhân tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý sinh học hiếu khí:
+ Oxi hoà tan (>= 2mg/L) + Nhiệt độ.
+ Tuỳ thuộc vào các loaị vi khuẩn - Vi khuẩn chịu nhiệt (50- 600)C
- Vi khuẩn không chịu nhiệt (25 – 370)C
- Vi khuẩn thích nghi ở nhiệt độ thấp (10 – 150) C.
Nhưng nói chung, nhiệt độ tối ưu và cũng là điều kiện tự nhiên cho vi khuẩn phát triển là không thấp quá (25 – 370C)
* Các nguyên tố dinh dưỡng:
a/ Đa lượng (N, P). Hàm lượng dinh dưỡng đủ phải đảm bảo COD : N : P =150 : 5 : 1
BOD : N : P = 100 :5 :1
N : bổsung bằng NH4Cl hoặc Ure : CO(NH2)2 P: bổ sung bằng K2HPO4, KH2PO4 b/ Hàm lượng vi lượng: Mg : 10.10-5 mg/mg BOD5 Cu : 14,6. 10-5 mg/mg BOD5 Zn : 16. 10-5 mg/mg BOD5 Mb : 43. 10-5 mg/mg BOD5 Ca : 620. 10-5 mg/mg BOD5 Na : 5.10-5 mg/mg BOD5 K : 450. 10-5 mg/mg BOD5 Fe : 1200. 10-5 mg/mg BOD5 CO3-2 : 270. 10-5 mg/mg BOD5
* pH: Cao hoặc thấp quá làm ảnh hưởng đến môi trường phát triển vi sinh, nếu pH < 5 sẽ thúc đẩy sự phát triển của nấm, lúc đó trung hoà bằng NaHCO3. Nếu pH> 9 sẽ phá hủy cân bằng nguyên sinh chất tế bào, dẫn đến sự diệt vong của vi sinh vật. Do đó pH từ 6,5 – 8,5 là tối ưu.
*Những chất độc ảnh hưởng đến quá trình: Có đến 80 nhóm chất độc ảnh hưởng
đến vi sinh vật, như vậy trước khi qua bể xử lý sinh hoá ta cần phải lọc bỏ, xử lý đến nồng độ không gây ảnh hưởng đến sự sống của vi sinh.
Ví dụ: Bo < 0,05 mg/l, Ni < 0.1 mg/l, KCN < 2 mg/l , CuSO4 < 0.2 mg/l
* Sự liên quan giữa BOD và COD:
Tỷ lệ giữa 2 chỉ tiêu BOD : COD đối với nước thải sản xuất dao động trong khoảng 0.1 – 0.9. Nhờ có hai chỉ tiêu đó mới đánh giá được khả nă ng khoáng hoá của các chất hữu cơ. Tỷ lệ BOD : COD hợp lý nhất là 0.4 trở lên. Đối với phân xưởng mì Miliket ta có tỉ số BOD : COD = 0.7 – 0.8. Như vậy hiệu số giữa BOD và COD của nước thải Miliket nhỏ thì lượng chất hữu cơ tiêu thụ để làm chất liệu xây dựng tế bào (bùn và màng sinh vật) càng nhiều, tức là năng lượng tăng sinh khối của sinh vật càng lớn. Do vậy khi BOD và COD không chênh lệch thì ta nên chọn bể Aerotank với tái sinh bùn hoạt tính riêng biệt hoặc bể sinh học hiếu khí tiếp xúc (vật tiếp xúc có kích thước lớn). Không nên chọn bể lọc sinh vật cao tải ,nên chọn bể lọc sinh vật kiểu nhỏ giọt, vì sẽ tạo nhiều màng sinh vật, dễ gây ra tắt và bít lổ hổng giữa các hạt vật liệu học.
* Các dạng vật liệu tiếp xúc:
Tùy thuộc vào các yếu tố như: tốc độ tăng trưởng của vi sinh, lưu lượng nước và đặc tính của vi khuẩn mà ta chọn các loại vật liệu tiếp xúc cho thích hợp.
- Dạng trụ rổng ở giữa.
- Dạng trụ có một vách ngăn ở giữa. - Dạng trụ có 2 hay nhiều vách ngăn - Dạng trụ có đục lổ ở thành
- Dạng trái khế. - Dạng xoắn ốc.
- Dạng bánh xe có lưới. - Dạng hộp có lưới.