Xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh, có trong nước thải. Quá trình hoạt động của chúng cho kết quả là các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn được khoáng hóa và trở thành chất vô cơ, các chất đơn giản và nước.
Cho đến nay người ta xác định được rằng, các vi sinh vật có thể phân hủy được cả các chất hữu cơ có trong thiên nhiên và nhiều hợp chất hữu cơ tổng hợp nhân tạo. Mức độ phân hủy và thời gian phân hủy phụ thuộc trước hết vào cấu tạo các chất hữu cơ, độ hòa tan trong nước và hàng loạt các yếu tố ảnh hưởng khác.
Vi sinh vật có trong nước thải sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng. Quá trình dinh dưỡng làm cho chúng sinh sản, phát triển tăng số lượng tế bào, đồng thời làm sạch các chất hữu cơ hòa tan hoặc các hạt keo phân tán nhỏ. Do vậy trong xử lý sinh học, người ta phải loại bỏ các tạp chất phân tán thô ra khỏi nước thải trong giai đoạn xử lý sơ bộ. Đối với các tạp chất vô cơ có trong nước thải thì phương pháp sinh học có thể khử các chất sulfit, muối amon, nitrat… các chất chưa bị oxi hóa hoàn toàn. Sản phẩm của quá trình phân hủy này là khí CO2, nước, khí N2, ion sulfat…
Các quá trình sinh học chủ yếu trong xử lý nước thải
Các quá trình sinh học trong xử lý nước thải đều có xuất xứ trong tự nhiên. Nhờ thực hiện các biện pháp tăng cường hoạt động của vi sinh vật trong các công trình
nhân tạo, quá trình làm sạch chất bẩn diễn ra nhanh hơn. Trong thực tế hiện nay người ta vẫn tiến hành xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên và điều kiện nhân tạo tùy thuộc vào khả năng kinh phí, yêu cầu công nghệ, địa lý cùng hàng loạt yếu tố khác. Nói chung các quá trình xử lý nước thải gồm 5 nhóm quá trình xử lý sau: quá trình hiếu khí, quá trình kị khí, quá trình trung gian – anoxic, quá trình tùy tiện, quá trình ở ao hồ, từ các quá trình chủ yếu này lại thêm các quá trình phụ, như quá trình sinh trưởng lơ lửng, sinh trưởng bám dính...
Bảng 1.2: Các quá trình sinh học dùng trong xử lý nước thải
Loại Tên chung Áp dụng
1 2 3
Sinh trưởng gắn kết
Kết hợp quá trình sinh trưởng lơ lửng và gắn kết
Bể lọc sinh học: - Thấp tải- nhỏ giọt - Cao tải
Lọc trên bề mặt xù xì
Đĩa - tiếp xúc sinh học quay. Bể phản ứng với khối vật liệu
Quá trình lọc sinh học hoạt tính: - Lọc nhỏ giọt- vật liệu rắn tiếp xúc
- Quá trình bùn hoạt tính-lọc sinh học
- Quá trình lọc sinh học- bùn hoạt tính nối tiếp nhiều bậc
Khử BOD chứa cacbon - nitrat hóa
Khử BOD chứa cacbon- nitrat hóa
Quá trình trung gian anoxic
Sinh trưởng lơ lửng Sinh trưởng gắn kết
Sinh trưởng lơ lửng khử nitrat hóa. Màng cố định khử nitrat hóa
Khử nitrat hóa
Quá trình kị khí Sinh trưởng lơ lửng
Lên men phân hủy kị khí: - Tác động tiêu chuẩn, một bậc - Cao tải, một bậc - Hai bậc Quá trình tiếp xúc kị khí Lớp bùn lơ lửng kị khí hướng lên(UASB) Quá trình lọc kị khí
Lớp vật liệu – thời gian kéo dài
Ổn định, khử BOD cacbon
Khử BOD cacbon
Khử BOD chứa cacbon Ổn địnhchất thải- khử nitrat hóa
Quá trình kết hợp hiếu khí – trung gian anoxic – kị khí
Quá trình một bậc hoặc nhiều bậc, các quá trình có tính chất khác nhau (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khử BOD chứa cacbon, nitrat hóa, khử nitrat hóa
Sinh trưởng lơ lửng Kết hợp sinh trưởng lơ lửng, sinh trưởng gắn kết
Các quá trình một bậc và nhiều bậc
Khử BOD chứa cacbon, nitrat hóa, khử nitrat hóa khử phospho Quá trình ở hồ Hồ hiếu khí Hồ bậc ba Hồ tùy tiện Hồ kị khí
Khử BOD chứa cacbon
Khử BOD chứa cacbon (ổn định chất thải-bùn)