Hồ làm thoáng có quá trình giống như quá trình bùn hoạt tính kéo dài thông thường. Oxy yêu cầu cho quá trình được cung cấp nhờ thiết bị làm thoáng bề mặt hoặc khuếch tán. Trong hồ hiếu khí, tất cả các chất rắn được giữ ở trạng thái lơ lửng. Trước đây các hồ làm thoáng được vận hành như hệ với bùn hoạt tính có dòng chảy đi qua không có tuần hoàn, thường đi kèm tiếp theo đó là hồ lắng lớn. Để thoả mãn yêu cầu tiêu chuẩn xử lý bậc hai, ngày nay nhiều loại hồ làm thoáng được sử dụng cùng với hồ lắng và tuần hoàn bùn sinh học.
2.3. Xử lý nước thải trong điều kiện yếm khí
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện kỵ khí là phương pháp lợi dụng quá trình phân huỷ các chất hữu cơ, vô cơ trong nước thải khi không có oxy. Thường phương pháp xử lý này được áp dụng để lên men, ổn định cặn và nước thải sinh hoạt có nồng độ BOD và COD cao.
Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ nhờ vi sinh kỵ khí xảy ra theo ba bước:
Trước tiên nhóm vi sinh tự nhiên có trong nước thải thuỷ phân các chất hữu cơ phức tạp và lipit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng riêng nhẹ để tạo nguồn thức ăn và năng lượng cho vi sinh hoạt động.
Sau đó nhóm vi khuẩn tạo men axit bién đổi các chất hữu cơ thành các axit hữu cơ, giai đoạn này còn gọi là lên men axit.
Cuối cùng nhóm vi khuẩn tạo men metan chuyển hoá hydro và các axit được tạo thành ở giai đoạn tạo men axit thành khí metan và cacbonnic. Vai trò quan trọng của nhóm vi khuẩn metan focmic là tiêu thụ hydro và axit axetic, chúng tăng trưởng rất chậm và quá trình được thực hiện khi khí metan và cacbonic được thoát ra.
Để cho quá trình sinh học diễn biến được bình thường trong điều kiện kỵ khí cần đảm bảo các yêu cầu sau đây:
- Hàm lượng của các kim loại nặng không vượt quá mức quy định. - Giá trị pH của nước thải từ 6,7 đến 7,4.
- Duy trì độ kiềm khoảng 1000 – 1500 mg/l làm dung dịch đệm để ngăn cản pH giảm xuống dưới 6,2.
- Nhiệt độ nước thải từ 27- 380C.
Hàng chục năm qua người ta đã phát triển nhiều loại quá trình kỵ khí khác nhau để xử lý bùn và các loại nước thải chứa chất hữu cơ đậm đặc. Trong số các quá trình này, phổ biến nhất là quá trình kỵ khí sinh trưởng lơ lửng.
2.3.1. Quá trình xử lý kỵ khí với sinh trưởng lơ lửng