Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải. Sinh vật sống nhờ vào các chất hữu cơ có trong nước thải, hay nói cách khác, vi sinh vật đồng hóa những chất bẩn trong nước thải làm thức ăn cho mình và nước thải được làm sạch.
Sản phẩm của quá trình phân hủy sinh hóa các chất ô nhiễm này sẽ là CO2, H2O, N2, SO42-, các chất vô cơ và tế bào mới.
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học chủ yếu bao gồm các quá trình sau: • Quá trình hiếu khí
Trong quá hiếu khí, xẩy ra 3 quá trình chuyển hóa nội bào được biểu diễn bằng các phương trình phản ứng như sau:
- Quá trình oxy hóa (dị hóa):
(C,H,O,N) CO2 + H2O +NH3 +…+ Năng lượng
- Quá trình tổng hợp tế bào (đồng hóa)
(C,H,O,N) + O2 C5H7NO2
- Quá trình hô hấp nội sinh
(C5H7NO2) + 5CO2 5CO2 + 2H2O + NH3+ Năng lượng
Như vậy sự chuyển hóa của chất hữu cơ qua hệ xử lý hiếu khí có thể tóm tắt như sau:
Hình 1.13 Sơ đồ chuyển hóa các chất hữu cơ qua hệ xử lý hiếu khí • Quá trình kị khí
Vi khuẩn
Vi khuẩn
Năng lượng Tế bào vi khuẩn mới
Chất hữu cơ (NT vào)
Vi khuẩn
O2
CO2 + NH3+…(giải phóng khỏi NT)
Sinh khối (tách lắng khỏi NT)
Chất hữu cơ
Vi khuẩn
Chất thải hữu cơ
Vi khuẩn
Tế bào vi khuẩn mới
Vi khuẩn
Các phản ứng biểu thị cho các quá trình xảy ra trong một hệ xử lý kỵ khí gồm:
- Quá trình phân hủy (dị hóa):
C,H,O,N,S) CH4 + CO2 + H2S + NH3+..+ Năng lượng
- Quá trình tổng hợp tế bào (đồng hóa)
(C,H,O,N,S) C5H7NO (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Quá trình phân hủy nội sinh:
C5H7NO2 CH4 + CO2 + NH3 + Năng lượng
Như vậy sự chuyển hóa của chất thải hữu cơ qua hệ xử lý kỵ khí có thể tóm tắt:
Hình 1.14 Sơ đồ chuyển hóa các chất hữu cơ qua hệ xử lý kỵ khí • Quá trình thiếu khí
Quá trình xử lý thiếu khí là quá trình xử lý sinh học xảy ra với sự vắng mặt của oxy (O2) nhưng nguồn nhận electron thay cho O2 trong sự oxy hóa sinh học là các chất vô cơ có oxy (NO3-, NO2-).
CO2 + NH3+…(giải phóng khỏi NT) Chất hữu cơ
(NT vào)
CO2 + NH3+…(giải phóng khỏi NT)
Sinh khối (tách lắng khỏi NT)
Vi khuẩn