Beơ aerotank:
Trong quá trình xử lý hiêu khí, các vi sinh vaơt sinh trưởng ở tráng thái huyeăn phù. Quá trình làm sách trong beơ bùn hốt tính dieên ra theo mức dòng chạy qua các hoên hợp nước thại và bùn hốt tính được súc khí. Vieơc súc khí nhaỉm đạm bạo các yeđu caău cụa quá trình : làm nước được bão hòa oxy và duy trì bùn hốt tính ở tráng thái lơ lửng.
◊ Các quá trình sinh hĩc xạy ra trong Aerotank:
Trong beơ Aerotank xạy ra các quá trình cơ bạn:
Quá trình taíng trưởng sinh khôi vi sinh vaơt
Quá trình hốt đoơng cụa enzym hay quá trình chuyeơn hoá vaơt chât hữu cơ có trong nước thại ở các beơ Aerotank
Quá trình khử Nitơ và photpho
• Quá trình taíng sinh khôi vi sinh vaơt:
Vi sinh vaơt có trong beơ Aerotank được câp từ 2 nguoăn: - Nguoăn vi sinh vaơt có trong nước thại
- Nguoăn giông vi sinh vaơt được nuođi cây rieđng trong các cơ sở táo giông và đưa vào đeơ taíng theđm khạ naíng chuyeơn hoá vaơt chât hữu cơ có trong nước thại. Ở trong các mođi trường khác nhau sự phát trieơn cụa vi sinh vaơt cũng dieên ra theo những chieău hướng khác nhau.
Ởû tráng thái tĩnh, mođi trường nước thại chứa nhieău chât hữu cơ tương đôi đoăng nhât, deê phađn huỷ như nhau, vi sinh vaơt sẽ phát trieơn theo moơt quy luaơt rieđng: Lúc đaău chúng trại qua giai đốn thích nghi, sau đó là giai đốn taíng sinh khôi rât nhanh. Sau moơt thời gian nhât định chúng sẽ táo ra tráng thái cađn baỉng (hay còn gĩi là giai đốn oơn định) và kêt thúc là giai đốn suy vong.
Trong tráng thái dòng chạy đaău vào lieđn túc và nước qua xử lý ra lieđn túc, sự taíng trưởng sinh khôi sẽ khođng dieên ra theo quy luaơt tređn. Quá trình taíng sinh khôi chư giông trong giai đốn thích nghi và giai đốn taíng sinh khôi ban đaău khi heơ thông mới baĩt đaău làm vieơc. Sau đó sẽ đát giá trị oơn định ở giai đốn cađn baỉng thì đoă thị cụa sự taíng sinh khôi lúc đó sẽ là hình sin. Mức đoơ leđn xuông cụa đường cong sẽ bieơu thị mức đoơ oơn định hay khođng oơn định cụa chât dinh dưỡng trong nước thại.
Các cơ chât vừa là yêu tô taíng sinh khôi vừa là yêu tô giới hán taíng sinh khôi. Trong trường hợp xử lý nước thại theo chu kỳ, cơ chât có trong nước thại ở các beơ Aerotank sẽ giạm daăn. Như vaơy naíng lượng dự trữ trong các cơ chât này sẽ mât daăn, sự taíng sinh sẽ giạm theo. Cơ chât sẽ giạm đên moơt giới hán nào đó, phú thuoơc vào khạ naíng phađn giại chât hữu cơ cụa vi sinh vaơt. Theo đó lượng vi sinh vaơt sẽ giạm rât nhanh khi lượng cơ chât khođng còn.
Trong trường hợp cơ chât được cung câp lieđn túc (xử lý lieđn túc) thì ạnh hưởng cụa cơ chât đên sự taíng sinh lái tuađn theo moơt quy luaơt khác. Khi đó cơ chât bị biên đoơi lieđn túc và lượng cơ chât đoăng thời cũng được boơ sung lieđn túc. Kêt quạ là lượng vi sinh vaơt sẽ được oơn định theo thời gian.
Cơ chât chât vođ cơ + chât hữu cơ + sinh khôi.
Sự chuyeơn hoá cơ chât trong nước thại bởi vi sinh vaơt đeău do enzym cụa vi sinh vaơt tham gia. Quá trình chuyeơn hoá có theơ xạy ra beđn ngoài tê bào hay cũng có theơ xạy ra beđn trong tê bào vi sinh vaơt.
Quá trình xạy ra beđn ngoài tê bào gĩi là thuỷ phađn ngối bào hay còn gĩi là quá trình dị hoá ngối bào.
CHONS + O2 + chât dinh dưỡng CO2 + NH3 + C5H7NO2 + sạn phaơm khác Quá trình xạy ra beđn trong tê bào gĩi là hođ hâp noơi nguyeđn
C5H7NO2 + O2 CO2 + CO2 + NH3 + naíng lượng.
• Quá trình khử Nitơ và Photpho trong beơ Aerotank:
Trong nước thại ođ nhieêm hữu cơ naịng luođn chứa moơt hàm lượng lớn Nitơ và photpho. Nêu trong nước thại ra nguoăn tiêp nhaơn có hàm lượng Nitơ > 60 (mg/l) và Photpho > 8 (mg/l) sẽ gađy ra hieơn tượng phú dưỡng hoá. Khi đó, hàm lượng Nitơ và photpho sẽ kích thích sự phát trieơn mánh mẽ cụa rong ređu, tạo và cạ vi sinh vaơt. Khi sinh khôi cụa chúng bị thôi rửa lái tiêp túc làm ođ nhieêm nguoăn nước.
vsv
vsv vsv
Sự đoăng hoá Nitơ xạy ra song song với quá trình khử BOD ở trong beơ Aerotank. Được mođ tạ cú theơ qua sơ đoă sau:
Có theơ mođ tạ toàn boơ mođ hình tređn baỉng 4 quá trình:
Quá trình amon hoá:
Vi sinh vaơt chuyeơn các hợp chât hữu cơ chứa Nitơ veă dáng NH+4.
Quá trình Nitrit và Nitrate hoá:
OH H H NO O NH Nitrosomonas 2 2 2 4+ +1,5 → − +2 + + O H H NO O NO Nitrobacter 2 3 2 2− +0,5 → − +2 + + Quá trình khử Nitrate: 2 . . 3 N
NO ThiobacillBlicheniforusmisdenitrificans ans denitrific P → − −
Quá trình táo sinh khôi vi sinh vaơt:
Hợp chât hữu cơ chứa Nitơ
NH4
+
NO2
NO3
N2
Sinh khôi tê bào Vi sinh vaơt
Tê bào sông và tê bào chêt theo bùn ra ngoài
Thuỷ phađn bởi enzym cụa vi sinh vaơt
O2
O2
Khử Nitơ
Trong beơ Aerotank có khoạng 20 – 40% NH+4 được chuyeơn hoá thành sinh khôi tê bào.
22 2 7 5 2 4 3 2 5 4CO + HCO− + NH+ + H O→C H O N + O + Quá trình khử Photpho:
Trong beơ Aerotank khi khử BOD đoăng thời cũng xạy ra quá trình khử Photpho. Các hợp chât photpho hoà tan sẽ được khuêch tán vào trong tê bào Vi sinh vaơt, tái đađy sẽ xaơy ra các phạn ứng toơng hợp chât hữu cơ đeơ xađy dựng tê bào. Toàn boơ quá trình được mođ tạ baỉng sơ đoă sau: