Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là một quá trình phức tạp bởi đó là quá trình phát triển của vi sinh vật xảy ra trong thiết bị xử lý, bị ràng buộc bởi các hiện tượng hóa lý liên quan đến chuyển chất và năng lượng.
* Điều kiện để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
Các loại nước thải sinh hoạt, nước thải đô thị có chứa nhiều chất hữu cơ hòa tan gồm hidratcacbon, protein và các hợp chất chứa nitơ, các dạng chất béo,… cùng một số chất vô cơ như H2S, các Sulfit, Amoniac,… có thể đưa vào xử lý theo các phương pháp sinh học.
Phương pháp xử lý sinh học nước thải dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải. Do vậy nước thải phải là môi trường sống của quần thể vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải.
Do vậy cần:
- Không có chất độc làm chết hoặc ức chế hoàn toàn hệ vi sinh vật trong nước thải. Trong số các chất độc phải chú ý đến hàm lượng các kim loại nặng.
- Chất hữu cơ có trong nước thải phải là cơ chất dinh dưỡng nguồn cacbon và năng lượng cho vi sinh vật. Các hợp chất hidratcabon, protein, lipit hòa tan thường là cơ chất dinh dưỡng rất tốt cho vi sinh vật.
- Tỷ số COD/BOD ≤ 2 hoặc BOD/COD ≥ 0,5 mới có thể đưa vào xử lý sinh học (hiếu khí). Nếu COD lớn hơn BOD nhiều lần, trong đó gồm có xenlulozo, hemixenlulozo, protein, tinh bột chưa tan thì phải qua xử lý sinh học kị khí
* Các phương pháp xử lý sinh học
Xử lý nước thải theo phương pháp sinh học là dựa trên cơ sở hoạt động của các vi sinh vật có sẵn trong nước thải, chúng có khả năng sử dụng các chất hữu cơ có trong đó làm nguồn năng lượng để thực hiện quá trình sinh trưởng và phát triển. Phương pháp này thực hiện sau khi đã xử lý sơ bộ nước thải và áp dụng thích hợp với các loại nước thải có chỉ số BOD/COD trong khoảng 0,5 – 1 Dựa vào hoạt động của các vi sinh vật, người ta chia làm 3 phương pháp xử lý nước thải chính là:
- Phương pháp kỵ khí (Anaerobic). - Phương pháp thiếu khí (Anoxic). - Phương pháp hiếu khí (Aerrobic).