C 20H30O PTL: 286,5 Tên khác: retinol
4.1.1Cơ sở của quá trình xử lý sinh học
b. Tác dụng dược lý
4.1.1Cơ sở của quá trình xử lý sinh học
Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là sử dụng khả năng hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ có trong nước thải. Trong công trình xử lý sinh học, các chất ô nhiễm như chất hữu cơ hòa tan và các chất keo được vi sinh vật sử dụng làm nguồn thức ăn cho sự sinh trưởng của chúng. Trong quá trình tăng trưởng, vi sinh vật chuyển hóa các chất ô nhiễm thành CO2, H2O và các tế bào mới (sinh khối/bùn). Các chất ô nhiễm được loại bỏ thông qua công trình lắng để tách bùn ra khỏi nước thải.
Sự phân hủy cơ chất bởi vi sinh vật sẽ làm giảm nồng độ chất ô nhiễm theo thời gian đồng thời làm tăng khối lượng tế bào. Quá trình chuyển hóa cơ chất và tăng trưởng sinh khối được minh họa bằng đường cong tăng trưởng.
Pha logarit Pha suy giảm Pha hô hấp nội sinh
Hình 4.1: Quan hệ giữa sự tăng trưởng sinh khối và sự khử cơ chất
Phần thấp hơn của đường cong gọi là pha tăng trưởng logarit: trong pha này sự tăng trưởng của tế bào đạt cực đại do nguồn thức ăn đầy đủ. Do quá trình tăng trưởng tiếp tục nên nguồn thức ăn cạn dần và pha tăng trưởng suy giảm xảy ra. Tiếp theo sự thiếu hụt nguồn thức ăn, các tế bào vi khuẩn bắt đầu chết và được sử dụng bởi những vi sinh vật còn lại. Pha này gọi là pha hô hấp nội sinh hoặc pha tự oxy hóa và kết quả là khối lượng sinh khối giảm. Trong một số trường hợp, có thể tồn tại một pha phía trước pha tăng trưởng logarit, đây là giai đoạn mà vi sinh vật thích nghi với nguồn thức ăn mới và môi trường mới.
Trong một hệ thống xử lý sinh học tiêu biểu, nước thải có thể đi vào một bể chứa kín hoặc hở, hoặc được lưu lại trong một hồ chứa trong một khoảng thời gian nhất định, gọi là thời gian lưu nước. Trong thời gian này, quá trình phân hủy và loại bỏ chất ô nhiễm bởi vi sinh vật xảy ra. Pha tăng trưởng vi sinh vật trong công trình xử lý có thể được kiểm soát thông qua việc khống chế nồng độ cơ chất và tải trọng hữu cơ.
Tất cả các vi khuẩn sử dụng trong xử lý nước thải có thể được phân chia làm 3 nhóm tùy thuộc vào khả năng sử dụng oxy của chúng. Các vi sinh vật mà chỉ tồn tại khi được cung cấp oxy phân tử gọi là nhóm hiếu khí nghiêm ngặt. Những vi sinh vật tồn tại trong môi trường hoàn toàn không có oxy phân tử được gọi là nhóm kỵ khí nghiêm ngặt. Các vi sinh vật có khả năng sống trong môi trường có hoặc không có oxy phân tử được gọi là nhóm tùy tiện. Các hệ xử lý sinh học sử
dụng biện pháp làm thoáng để cung cấp oxy nguyên tử cho vi sinh vật được gọi là quá trình hiếu khí, trong khi đó các hệ thống sử dụng vi sinh vật kỵ khí để thực hiện phản ứng sinh học gọi là quá trình kỵ khí.
Các phản ứng sinh hóa xảy ra bên trong các quá trình hiếu khí và kỵ khí là khác nhau, vì vậy sản phẩm cuối của hai quá trình này cũng khác nhau. Sản phẩm cuối của quá trình hiếu khí là nước, carbon dioxide, nitrat và sunphat. Trong khi đó sản phẩm của quá trình kỵ khí là khí metan, ammonia, carbon dioxide, sunphit và các mercaptan.