Xử lý hiếu khí, xử lý kỵ khí là hai quá trình xử lý sinh học đỉnh cao. Trong đó, các biến đổi sinh hóa của nước thải được thực hiện bởi các vi sinh vật sống.
Các môi trường khác nhau thúc đẩy sự phát triển của các vi sinh vật khác nhau. Sản phẩm cuối cùng của 2 quá trình xử lý nước thải này cũng khác nhau. Cho dù chúng là hệ thống tự hoại hay hệ thống có công nghệ xử lý tiên tiến đều cố gắng tạo ra môi trường sinh hóa để kiểm soát quá trình xử lý nước thải.
Biến đổi sinh hóa trong XLNT là gì?
Khi xử lý nước thải, có ba loại biến đổi sinh hóa cơ bản xảy ra:
- Đầu tiên là loại bỏ chất hữu cơ hòa tan. Các hợp chất carbon hòa tan như chất tẩy rửa, mỡ bôi trơn và chất thải. Tạo thành phần lớn hàm lượng BOD trong nước thải.
- Thứ hai là phân hủy và ổn định chất hữu cơ không hòa tan. Đây là những chất rắn trong nước thải, chẳng hạn như chất thải của con người, tạo nên phần còn lại của BOD.
- Thứ ba là sự biến đổi của các chất vô cơ hòa tan như nitơ và phốt pho.
Xem thêm: BOD trong nước thải
Hai quá trình sinh hóa chính để xử lý hiếu khí, xử lý kỵ khí
Hai quá trình sinh hóa chính để xử lý nước thải là xử lý hiếu khí & kỵ khí. Môi trường hiếu khí cung cấp oxy hòa tan để vi sinh vật hô hấp và phát triển. Môi trường kỵ khí là mội trường không có oxy hoặc nồng độ này rất thấp để hạn chế sự trao đổi chất hiếu khí.
Môi trường sinh hóa có ảnh hưởng sâu sắc đến quần thể vi sinh vật xử lý nước thải. Những vi khuẩn này phân hủy chất hữu cơ bằng cách trao đổi chất dựa trên hô hấp hiếu khí, tạo ra sản phẩm cuối cùng là khí CO2. Điều kiện kỵ khí hỗ trợ quần thể vi khuẩn cơ bản phát triển và tạo ra nhiều loại sản phẩm cuối cùng khác nhau. Sản phẩm chính của kỵ khí phải là CH4, CO2, H20.
Xử lý kỵ khí
1. Chức năng chính của xử lý kỵ khí
Nước thải chứa COD cao (>1000mg/L) sẽ thích hợp cho vận hành bể kỵ khí. Quá trình thủy phân, cắt mạch của kỵ khí sẽ giúp giảm đáng kể hành phần khó phân hủy, nơi mà hiếu khí không làm được. Phân hủy kỵ khí sẽ tạo ra sinh khối ít hơn (xấp xỉ 1/10) so với quá trình xử lý hiếu khí. Nhiệm vụ chính của xử lý kỵ khí là phân giải các chất hữu cơ không hòa tan và chuyển đổi càng nhiều chất rắn càng tốt để tạo ra chất lỏng và khí (kể cả metan) trong khi sản sinh càng ít sinh khối càng tốt. Vì lý do này mà xử lý nước thải trong bể tự hoại là một quá trình kỵ khí.
2. Sản phẩm của quá trình xử lý kỵ khí
Các chất hữu cơ được xử lý kỵ khí không bị phân hủy hết thành carbon dioxide. Sản phẩm cuối cùng có thể là các axit có trọng lượng phân tử thấp và rượu. Những chất này có thể được chuyển đổi kỵ khí thêm nữa thành mêtan. Các chất này được chuyển đến nơi có vi khuẩn hiếu khí, sẽ tiếp tục phân hủy thành carbon dioxide.
Xử lý kỵ khí chất hữu cơ là một quá trình chậm hơn nhiều so với quá trình xử lý hiếu khí. Do đó, quá trình quá phức tạp từ thủy phân, lên men axit và lên men metan.
Như đã thảo luận ở trên, môi trường kỵ khí cũng cần thiết cho quá trình khử Nitrat. Vì vi khuẩn thực hiện quá trình này đòi hỏi điều kiện kỵ khí để chuyển hóa nitrat thành khí nitơ. Nhiều công nghệ xử lý nitơ được thiết kế bể Anoxic để thực hiện công đoạn này.
Xem thêm: Xử lý kỵ khí
3. Bổ sung vi sinh kỵ khí nào vào hệ thống kỵ khí?
Vi sinh kỵ khí AD Boost của Proventus Bioscience đã được sản xuất nhằm phân hủy tối đa của các hợp chất hữu cơ khó phân hủy thường thấy trong các hệ thống bể kỵ khí. Sự phân hủy nhanh này được thực hiện bởi các vi sinh vật cụ thể được chọn lọc có khả năng sinh ra các enzyme hữu hiện. Các Enzyme này rất cần thiết cho quá trình thủy phân chất hữu cơ.
Chứa 10 tỷ vi khuẩn thuần chủng trong mỗi gam sản phẩm. Vi sinh AD Boost thích nghi nhanh, đẩy mạnh quá trình phân hủy, hạn chế sự cố không mong muốn xảy ra.
Xử lý hiếu khí
1. Xử lý hiếu khí nước thải là gì?
Như cái tên đã thể hiện, quá trình này sử dụng vi khuẩn hiếu khí để xử lý nước thải. Ưu điểm chính của xử lý hiếu khí là khả năng xử lý nhanh chóng và giảm BOD xuống mức thấp. Quá trình này được sử dụng chủ yếu để giảm BOD, COD. Trong các hệ thống cần loại bỏ Amoni, Quá trình Nitrat hóa cũng diễn ra chính tại đây.
Bởi vì BOD trong nước thải thường cao và nước thải nhanh chóng tiêu thụ oxy có sẵn. Nên hầu hết các bể hiếu khí được thiết kế hệ thống sục khí oxy cho nước thải duy trì quá trình hiếu khí. Hầu hết oxy đều được cung cấp từ máy thổi khí, nếu máy gặp sự cố thì oxy sẽ nhanh chóng suy kiệt.
2. Quần thể vi sinh lơ lửng và màng vi sinh
Nước thải sẽ chảy qua các quần thể vi sinh lơ lửng dính bám trong bể hiếu khí. Muốn mật độ vi sinh tăng lên thì có thể đặt một số giá thể vi sinh. Chúng được đặt trong bể hiếu khí. Nước thải sẽ chảy qua các giá thể vi sinh này, và chúng sẽ bị vi sinh hấp thụ.
Ngày nay, một số phương pháp tiến bộ khác có thể áp dụng như bể SBR, lọc nhỏ giọt hay MBR. Dù là công nghệ mới hay cũ thì trọng tâm vẫn là các chủng vi sinh hiếu khí. Các cải tiến sẽ mang lại cho vi sinh nhiều chỗ bám, điều này có lợi hơn cho vi sinh.
3. Bổ sung vi sinh hiếu khí nào vào bể xử lý?
Vi sinh hiếu khí thường được dùng để bổ sung vào hệ thống XLNT là IMWT. Vi sinh hiếu khí IMWT là dòng vi sinh dạng bột chuyên xử lý BOD, COD và duy trì sự ổn định của hệ thống. IMWT có mật độ cao lên tới 10 tỷ vi khuẩn/gram, nên sử dụng từ 5-10gram vi sinh để xử lý 1m3 nước thải.
Bài liên quan:
Hội thảo giải pháp vi sinh cho nhà hàng khách sạn
Ba nhóm vi sinh xử lý nước thải
6 cách làm giảm COD trong nước thải
3 cách để hầm tự hoại vận hành ổn định
