Tìm hiểu bùn hoạt tính hiếu khí

Buøn hoaït tính hieáu khí 1 BUØN HOAÏT TÍNH HIEÁU KHÍ I. BUØN HOAÏT TÍNH LAØ GÌ ? Buøn hoaït tính laø taäp hôïp caùc vi sinh vaät khaùc nhau, chuû yeáu laø vi khuaån, coù khaû naêng oån ñònh chaát höõu cô hieáu khí ñöôïc taïo neân trong quaù trình sinh hoaù hieáu khí, ñöôïc giöõ laïi ôû beå laéng ñôït II. Buøn hoaït tính (laø caùc boâng caën) coù maøu naâu saãm chöùa caùc chaát höõu cô haáp thuï töø nöôùc thaûi vaø laø nôi cö truù ñeå phaùt trieån cuûa voâ soá vi khuaån vaø vi sinh vaät soáng khaùc. Caùc boâng naøy coù kích thöôùc töø 3 ÷ 150 µm. Buøn hoaït tính laéng laïi beå laéng ñôït II, moät phaàn tuaàn hoaøn laïi beå Aerotank, moät phaàn coøn dö caàn ñöôïc xöû lyù. Ñoä aåm cuûa löôïng buøn naøy töø 99 ÷ 99,6%. II. ÖÙNG DUÏNG CUÛA BUØN HOAÏT TÍNH Buøn hoaït tính ñöôïc öùng duïng roäng raõi trong xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hieáu khí. Phöông phaùp buøn hoaït tính döïa treân söï hoaït ñoäng soáng cuûa vi sinh vaät , chuû yeáu laø vi khuaån dò döôõng hoaïi sinh coù trong nöôùc thaûi. Quaù trình hoaït ñoäng cuûa chuùng cho keát quaû laø caùc chaát höõu cô gaây nhieãm baån ñöôïc khoaùng hoaù vaø trôû thaønh nhöõng chaát voâ cô, caùc chaát khí ñôn giaûn vaø nöôùc. Nhôø ñoù maø noàng ñoä baån cuûa nöôùc thaûi ñöôïc giaûm ñi raát nhieàu trong khoaûng thôøi gian ñuû daøi. III. QUAÙ TRÌNH HÌNH THAØNH BUØN HOAÏT TÍNH Nöôùc thaûi sao khi qua beå laéng ñôït I coù chöùa caùc chaát höõu cô hoaø tan vaø caùc chaát lô löûng ñi vaøo beå Aerotank. Khi ôû trong beå caùc chaát lô löûng ñoùng vai troø laø caùc haït nhaân ñeå cho vi khuaån cö truù, sinh saûn vaø phaùt trieån daàn leân thaønh caùc boâng caën goïi laø buøn hoaït tính. Vi khuaån vaø caùc vi sinh vaät soáng duøng chaát neàn (BOD) vaø chaát dinh döôõng (N,P) laøm thöùc aên ñeå chuyeån hoaù chuùng thaønh caùc chaát trô khoâng hoaø tan vaø thaønh caùc teá baøo môùi. Quaù trình chuyeån hoaù thöïc hieän theo töøng böôùc xen keõ vaø noái tieáp nhau. Moät vaøi loaïi vi khuaån taán coâng vaøo caùc hôïp chaát höõu cô coù caáu truùc phöùc taïp, sau khi chuyeån hoaù thaûi ra caùc hôïp chaát höõu cô coù caáu truùc Buøn hoaït tính hieáu khí 2 phöùc taïp hôn, moät vaøi vi khuaån khaùc duøng caùc chaát naøy laøm thöùc aên vaø laïi thaûi ra caùc hôïp chaát ñôn giaûn hôn nöõa, vaø quaù trình cöù tieáp tuïc cho ñeán khi chaát thaûi cuoái cuøng khoâng theå duøng laøm thöùc aên cho baát cöù loaïi vi sinh vaät naøo nöõa. Chaát thaûi höõu cô ñöôïc ñöa vaøo trong beå phaûn öùng, ôû ñoù caùc vi khuaån hieáu khí ñöôïc duy trì ôû traïng thaùi lô löûng. Trong beå phaûn öùng, caùc vi sinh vaät thöïc hieän nhöõng bieán ñoåi theo nhöõng phöông trình sau : • Söï oxi hoaù vaø toång hôïp : COHNS + O2 + dinh döôõng VK→ CO2 + NH3 + C5H7NO2 + caùc saûn phaåm khaùc (Chaát höõu cô) (Teá baøo VK) • Hoâ haáp noäi sinh C5H7NO2 + 5O2 VK→ 5CO2 + NH3 + 2H2O + naêng löôïng Moâi tröôøng hieáu khí trong beå phaûn öùng ñöôïc duy trì baèng caùch söû duïng maùy thoåi khí vaø thieát bò phaân taùn khí ñaët trong beå sao cho nöôùc thaûi ñöôïc xaùo troän hoaøn toaøn. Sau moät thôøi gian löu nöôùc nhaát ñònh, hoãn hôïp teá baøo cuõ, môùi ñöôïc ñöa qua beå laéng trong ñoù caùc teá baøo ñöôïc taùch ra khoûi nöôùc thaûi ñaõ xöû lyù. Moät phaàn teá ñaõ laéng ñöôïc tuaàn hoaøn ñeå duy trì noàng ñoä mong muoán cuûa vi sinh vaät trong beå phaûn öùng. Trong quaù trình buøn hoaït tính, vi khuaån laø vi sinh vaät quan troïng nhaát, bôûi vì chuùng chòu traùch nhieäm phaân huyû caùc chaát höõu cô trong nöôùc thaûi. Trong beå phaûn öùng, moät phaàn caùc chaát thaûi höõu cô ñöôïc caùc vi sinh vaät hieáu khí vaø tuyø tieän söû duïng ñeå taïo ra naêng löôïng cho vieäc toång hôïp caùc chaát höõu cô coøn laïi thaønh teá baøo môùi. Nhö vaäy, chæ moät phaàn chaát thaûi ban ñaàu ñöôïc oxi hoaù thaønh caùc hôïp chaát naêng löôïng thaáp nhö : NO3-, SO42- vaø CO2, phaàn coøn laïi ñöôïc toång hôïp thaønh teá baøo môùi. IV. CAÙC CHÆ TIEÂU XAÙC ÑÒNH ÑAËC TÍNH VAØ CHAÁT LÖÔÏNG CUÛA BUØN HOAÏT TÍNH 1. Chæ soá theå tích buøn Buøn hoaït tính hieáu khí 3 Chæ soá theå tích buøn (SVI – Sludge volume index) laø theå tích do moät gram buøn khoâ choaùn choã tính baèng ml sau khi ñeå dung dòch buøn laéng tónh trong 30 phuùt trong oáng laéng tónh hình truï khaéc ñoä dung tích 1000ml. Ñeå xaùc ñònh chæ soá theå tích buøn, laáy 1 lít dung dòch buøn ôû ñaàu ra cuûa beå Arotank ñeå laéng 30 phuùt trong oáng laéng thuyû tinh hình truï coù khaéc ñoä. Quan saùt vaø ñaùnh daáu maët phaân chia giöõa buøn vaø lôùp nöôùc ôû treân ñeå tính ra theå tích buøn ñaõ choaùn choã baèng ml, ñoàng thôøi vôùi vieäc laáy maãu traéng, laáy luoân maãu ñeå xaùc ñònh noàng ñoä buøn hoaït tính trong dung dòch tính theo mg/l roài xaùc ñònh chæ soá theå tích buøn theo coâng thöùc sau : g ml == (mg/l) dòch dung trong löûng lô buønñoä Noàng 0(mg/l).100 phuùt 30 sau laéng ñaõ buøntích TheåSVI Thoâng thöôøng ôû caùc nhaø maùy xöû lyù nöôùc thaûi baèng buøn hoaït tính, chæ soá theå tích buøn dao ñoäng töø 50 ÷ 150. Buøn coù chæ soá theå tích buøn caøng nhoû laéng caøng nhanh vaø caøng ñaëc 2. Chæ soá maät ñoä buøn Chæ soá maät ñoä buøn (SDI) laø soá nghòch ñaûo cuûa chæ soá theå tích buøn. 1000×= (%) laéng phuùt 30 sau choã choaùn buøntích Theå (%) löûng lô buønñoä NoàngSDI SDI thöôøng dao ñoäng töø 1 ÷ 1,25 Ngoaøi ra coøn coù caùc chæ tieâu khaùc nhö : MLSS ( Mixed Liquoz Suspended Solid) : chaát raén lô löûng trong buøn loûng vaø MLVSS (Mixed Liquor Volatile Suspended Solids) : hoån hôïp vi sinh vaät vaø nöôùc thaûi trong beå suïc khí. Tyû soá F/M (Food to Micoorganism Ratio). V. ÑOÄNG HOÏC CUÛA QUAÙ TRÌNH BUØN HOAÏT TÍNH Giaû thieát raèng : • Nöôùc thaûi trong beå phaûn öùng ñöôïc khuaáy troän hoaøn toaøn; Buøn hoaït tính hieáu khí 4 • Haøm löôïng SS trong nöôùc thaûi vaøo khoâng ñaùng keå hay khoâng coù vi sinh vaät trong nöôùc thaûi; • Söï khoaùng hoaù caùc chaát höõu cô xaûy ra chuû yeáu trong beå phaûn öùng; • Theå tích ñeå tính thôøi gian löu buøn cho heä goàm theå tích cuûa beå phaûn öùng. Caùc ñònh nghóa : • Thôøi gian löu nöôùc trung bình : Vt = Q Trong ñoù : V _ Theå tích beå phaûn öùng Q_ Löu löôïng nöôùc thaûi vaøo • Thôøi gian löu teá baøo trung bình : ( )w w e V X Q X Q Q X × = × + −c t Trong ñoù : Q : Löu löôïng nöôùc chöùa buøn hoaït tính ñöôïc thaûi ra khoûi heä thoáng QW : Löu löôïng nöôùc chöùa buøn ñöôïc thaûi ra XW : Haøm löôïng buøn hoaït tính trong nöôùc chöùa buøn ñöôïc thaûi ra, neáu ñöôïc thaûi ra töø beå phaûn öùng thì XW = X X : Haøm löôïng buøn hoaït tính trong beå phaûn öùng Xe : Haøm löôïng buøn hoaït tính trong nöôùc thaûi ra Khi ñoù ta coù : ( )0 'w w e gQX Q X Q Q X Vr= − + − +  dXV dt (2.1) Trong ñoù : X0 : Haøm löôïng buøn hoaït tính nöôùc thaûi vaøo; rg’ : Toác ñoä phaùt trieån thöïc cuûa vi khuaån = YUX – KdX; Y : Heä soá naêng suaát toái ña, laø tyû soá giöõa khoái löôïng teá baøo ñöôïc taïo thaønh vaø khoái löôïng chaát dinh döôõng ñöôïc tieâu thuï; Buøn hoaït tính hieáu khí 5 U : Toác ñoä söû duïng chaát dinh döôõng cuûa moät ñôn vò sinh khoái U = ( )0S SQ VX − Kd : Heä soá töï phaân huyû Ôû ñieàu kieän caân baèng, phöông trình (2.1) trôû thaønh : QWX + (Q – QW)X/VX = YU – Kd (2.2) Hay : ( )01 d d c Q S S YU K Y K t VX − = − = − Giaûi phöông trình treân ta ñöôïc : ( )( ) 0 1 c d c t Y S S X t K t − = + (2.3) Phöông trình (2.3) laø phöông trình cô baûn cho vieäc thieát keá vaø vaän haønh quaù trình buøn hoaït tính. Töø caùc phöông trình naøy tính caùc heä soá ñoäng hoïc K, Ks, Kd vaø Y. VI. TIEÁN HAØNH THÍ NGHIEÄM 1. Thieát bò, vaät lieäu, hoaù chaát • Thieát bò : - Bình phaûn öùng; - Maùy neùn khí; - Boä loïc; - Desicator; - Tuû saáy; - pH keá. • Vaät lieäu : - Giaáy loïc khoâng tro ñeå xaùc ñònh MLVSS; Buøn hoaït tính hieáu khí 6 - Duïng cuï thuyû tinh. • Hoaù chaát : - Hoaù chaát laøm COD; - Dung dòch dinh döôõng: Dung dòch A (320g/L K2HPO4; 160g/L KH2PO4; 120g/L NH4Cl), Dung dòch B (1,5g/L MgSO4.7H2O; 0,5g/L FeSO4.7H2O; 0,5g/L ZnSO4.7H2O; 0,5g/L MnSO4.3H2O; 2,0g/L CaCl2) 2. Moâ hình thí nghieäm Moâ hình duøng trong thí nghieäm thích nghi buøn vaø thí nghieäm xaùc ñònh toác ñoä söû duïng cô chaát vaø toác ñoä taêng tröôûng cuûa buøn ñöôïc thieát keá nhö nhau. Moâ hình ñöôïc laøm baèng thuûy tinh, coù daïng hình hoäp chöõ nhaät, kích thöôùc D×R×C = 0,15×0,06×0,39m, dung tích 3 lít, dung tích thí nghieäm laø 2 lít vôùi chieàu cao lôùp nöôùc coäng taùc laø 25cm. Phaàn ñaùy beå coù caáu taïo goùc nghieâng 750 ñeå taïo ñieàu kieän toái öu cho quaù trình xaùo troän buøn. Khí ñöôïc suïc vaøo lieân tuïc baèng maùy neùn khí PUMA ñeå duy trì moâi tröôøng hieáu khí trong beå ñoàng thôøi ñeå xaùo troän hoaøn toaøn nöôùc thaûi trong beå phaûn öùng. Moâ hình duøng trong thí nghieäm xaùc ñònh caùc heä soá ñoäng hoïc laø moâ hình baèng thuûy tinh, coù daïng hình hoäp chöõ nhaät, kích thöôùc D×R×C = 0,4×0,15×0,3m, dung tích 15 lít, dung tích thí nghieäm laø 11 lít vôùi chieàu cao lôùp nöôùc coäng taùc laø 20cm. Phaàn ñaùy beå coù caáu taïo goùc nghieâng 750 ñeå taïo ñieàu kieän toái öu cho quaù trình xaùo troän buøn. 3. Trình töï thí nghieäm a. Thí nghieäm thích nghi buøn - Cho buøn vaøo caùc bình phaûn öùng baèng caùch söû duïng buøn coáng raõnh - Haøm löôïng SS trong bình phaûn öùng luùc ñaàu dao ñoäng trong khoaûng 1500 ÷ 2000 mg/L - Cho nöôùc thaûi vaøo vôùi COD = 500mg/L - Khôûi ñoäng suïc khí vôùi toác ñoä 500 ÷ 600 mL/ph cho 23 giôø tieáp theo. - Theå tích moãi bình phaûn öùng laø 2 lit - Bình phaûn öùng ñöôïc ñaët ôû nhöõng nôi coù nhieät ñoä khoâng ñoåi. Buøn hoaït tính hieáu khí 7 - Vaøo giôø thöù 24, boå sung löôïng nöôùc bay hôi tôùi vaïch 2 lít. - Laáy maãu (laøm COD, MLVSS, pH) - Xaû buøn theo baûng döôùi ñaây : Bình phaûn öùng 1 2 3 4 Löôïng xaû (%) Theå tích xaû (lít) 0 0 5 0,1 10 0,2 15 0,3 - Ñeå laéng buøn khoaûng 30 phuùt, duøng xiphong huùt heát nöôùc thaûi phía treân ra. Caån thaän khoâng laøm xaùo troän phaàn buøn laéng. - Cho nöôùc thaûi môùi vaøo vôùi COD = 500mg/L - Boå sung chaát dinh döôõng (theo nguyeân taéc BOD : N : P = 100 : 5 :1) - Laáy maãu sau khi boå sung dinh döôõng (laøm COD, MLVSS, pH) - Tieáp tuïc vaän haønh cho thích nghi khoaûng 7 ngaøy cho ñeán khi MLVSS ñaït oån ñònh. Söï thích nghi ñöôïc chæ bôûi thoâng soá COD. - Veõ ñöôøng cong COD vaø MLVSS theo thôøi gian cuûa moãi bình thí nghieäm. b. Thí nghieäm xaùc ñònh toác ñoä khöû cô chaát vaø toác ñoä taêng tröôûng cuûa buøn - Sau khi hoaøn taát thí nghieäm thích nghi buøn (khoaûng 7 ngaøy), laáy maãu töø bình phaûn öùng sau khi boå sung dinh döôõng ôû caùc thôøi ñieåm 1h, 2h, 3h, 4h, 5h, 6h vaø 7h. - Xaùc ñònh MLVSS vaø COD qua loïc cuûa moãi maãu - Xaùc ñònh toác ñoä khöû COD bieåu dieãn bôûi mgCOD bò khöû/giôø/mgMLVSS cho moãi bình thí nghieäm. VII. TRAÛ LÔØI CAÂU HOÛI 1. AÛnh höôûng cuûa söï taêng pH leân quaù trình buøn hoaït tính? Trong quaù trình buøn hoaït tính giaù trò pH thoâng thöôøng naèm trong khoaûng 6,5 ÷ 8. Khi pH taêng leân (>9) thì toác ñoä trao ñoåi chaát seõ bò chaäm vaø coù theå bò ngöøng haún. 2. Yeáu toá aûnh höôûng ñeán buøn hoaït tính ? a. Caùc hôïp chaát hoaù hoïc Buøn hoaït tính hieáu khí 8 Nhieàu hôïp chaát hoùa hoïc coù taùc duïng gaây ñoäc ñoái vôùi heä vi sinh vaät cuûa buøn hoaït tính, aûnh höôûng ñeán hoaït ñoäng soáng cuûa chuùng, thaäm chí laøm chuùng bò cheát. Vôùi noàng ñoä cao caùc chaát phenol, formaldehyt vaø caùc chaát saùt khuaån cuõng nhö caùc chaát baûo veä thöïc vaät seõ laøm bieán tính protein cuûa teá baøo chaát hoaëc taùc duïng xaáu leân thaønh teá baøo. b. Kim loaïi Caùc kim loaïi coù aûnh höôûng ñeán söï soáng cuûa vi khuaån theo thöù töï sau : Sb, Ag, Cu, Hg, Co, Ni, Pb, Cr, Zn, Fe. Caùc ion kim loaïi naøy thöôøng ôû noàng ñoä vi löôïng (vaøi phaàn trieäu (ppm) ñeán vaøi phaàn nghìn) thì coù taùc duïng döông tính ñeán sinh tröôûng vi sinh vaät vaø caùc ñoäng thöïc vaät, neáu cao hôn nöõa seõ xuaát hieän taùc duïng aâm tính, rieâng Ag ôû noàng ñoä vi löôïng cuõng coù taùc duïng saùt khuaån. Taùc duïng saùt khuaån coøn thaáy ôû caùc hôïp chaát Hg, coøn vôùi chì laø moät chaát ñoäc tích luõy trong cô theå sinh vaät. Caùc ion kim loaïi thöôøng ôû daïng muoái voâ cô. Noàng ñoä muoái voâ cô coù trong nöôùc thaûi coù aûnh höôûng ñeán khaû naêng hình thaønh vaø chaát löôïng cuûa buøn. Ví duï : noàng ñoä muoái clorit taêng ñeán 30g/L seõ laøm giaûm chaát löôïng laøm saïch cuûa nöôùc thaûi. c. Nhieät ñoä Nhieät ñoä taêng seõ laøm giaûm löôïng oxi hoaø tan trong nöôùc vaø coù aûnh höôûng ñeán caùc phaûn öùng sinh hoùa. Cöù taêng nhieät ñoä leân 100C thì toác ñoä phaûn öùng sinh hoaù taêng leân gaáp ñoâi. d. Caùc yeáu toá khaùc • Ñoä khoâng oån ñònh cuûa nöôùc thaûi vaøo : quaù trình vaän haønh bò naëng neà nhaát khi löu löôïng nöôùc thaûi vaø taûi troïng chaát baån höõu cô bieán ñoäng lôùn • Noàng ñoä oxi hoaø tan thaáp laøm cho nöôùc sau khi qua beå bò ñuïc, Protozoa khoâng phaùt trieån ñöôïc ñeå hoaøn thaønh chöùc naêng cuûa mình, vi khuaån daïng chæ seõ phaùt trieån, ngaên caûn vieäc taïo boâng mòn vaø laéng keùm • Noàng ñoä muoái hoaëc caùc chaát höõu cô cao seõ laøm giaûm toác ñoä vaän chuyeån oxi Buøn hoaït tính hieáu khí 9 • Chaát dinh döôõng (N, P) : neáu haøm löôïng N > 30 ÷ 60 mg/L, P > 4 ÷ 8 mg/L seõ xaûy ra hieän töôïng phuù döôõng hoaù, nghóa laø N vaø P taïo nguoàn thöùc aên cho rong reâu, taûo vaø vi sinh vaät nöôùc phaùt trieån laøm baån trôû laïi nguoàn nöôùc. Tyû leä BOD5 : N : P toái öu laø 100 : 5 :1 • pH aûnh höôûng ñeán quaù trình buøn hoaït tính, pH toái öu naèm trong khoaûng 6,5 ÷ 7,5 • Theá oxi hoaù khöû (laø theá naêng giöõa nhöõng taùc nhaân oxi hoaù vaø khöû, chöa keå tôùi löôïng cuûa töøng loaïi chaát ñoù hoaëc tính sinh hoïc cuûa chuùng) raát quan troïng ñoái vôùi vieäc vaän haønh heä thoáng. Noù khoâng phaûi laø nguyeân nhaân maø laø keát quaû cuûa phaûn öùng sinh hoïc • Löôïng buøn tuaàn hoaøn 3. Vi sinh vaät trong quaù trình buøn hoaït tính goàm coù nhöõng vi sinh vaät gì ? Caùc vi sinh vaät hoaïi sinh coù trong nöôùc thaûi haàu heát laø caùc vi khuaån hieáu khí, kò khí hoaëc kò khí tuyø tieän. Ta thaáy caùc gioáng vi khuaån nhö sau : Pseudomonas, Bacillus, Alcaligenes, Flavobacterium, Cytophaga, Micrococcus, Lactobacillus, Achromobacter, Spirochaeta, Clostridium vaø hai gioáng oâ nhieãm töø phaân Euterobacterium vaø Streptococcus. Trong soá naøy, gioáng Pseudomonas thöôøng gaëp ôû haàu heát nöôùc thaûi, sau ñoù laø Bacillus, Alcaligenes, Flavobacterium. Pseudomonas haàu nhö coù theå ñoàng hoaù ñöôïc moïi chaát höõu cô, keå caû hôïp chaát höõu cô toång hôïp, nhö polyvinyl alcohol- PVA, vaø soáng khaù laâu trong moâi tröôøng nöôùc. Vì vaäy, gioáng naøy phaûi tính ñeán tröôùc tieân trong quaù trình phaân huûy chaát höõu cô cuûa caùc coâng trình veä sinh vaø nöôùc thaûi. Gioáng vi khuaån Bacillus cuõng toàn taïi khaù laâu trong nöôùc thaûi vaø phaân huûy ñöôïc nhieàu daïng caùc hôïp chaát höõu cô, ñaëc bieät laø protein vaø tinh boat. Caùc gioáng vi khuaån Alcaligenes, Flavobacterium cuõng khaù quan troïng gaàn gioáng nhö hai gioáng treân, ôû nôi naøo coù söï phaân huyû protein laø coù maët hai gioáng naøy. Trong khi caùc vi khuaån laø nhöõng vi sinh vaät laøm phaân raõ thöïc söï caùc chaát thaûi höõu cô trong nöôùc thaûi, thì hoaït ñoäng trao ñoåi chaát cuûa caùc vi sinh vaät khaùc cuõng quan troïng trong heä thoáng buøn hoaït tính. Ví duï : Protozoa vaø Rotifers hoaït ñoäng nhö nhaân vieân veä sinh cuûa ñaàu ra. Protozoa tieâu thuï nhöõng vi khuaån phaân taùn khoâng keát boâng coøn Rotifers tieâu thuï phaàn boâng buøn sinh hoïc nhoû khoâng laéng. Buøn hoaït tính hieáu khí 10 Toùm taét moät soá gioáng chính trong quaàn theå vi khuaån coù trong buøn hoaït tính baèng baûng sau : Vi khuaån Chöùc naêng Pseudomonas Arthrobacter Bacillus Cytophaga Zooglea Acinetobacter Nitrosomonas Nitrobacter Sphaerotilus Alcaligenes Flavobacterium Nitrococcus denitrificans Thiobacillus denirificans Acinetobacter Hyphomicrobium Desulfovibrio Phaân huûy hidratcacbon, protein, caùc hôïp chaát höõu cô khaùc Phaân huûy hidratcacbon Phaân huûy hidratcacbon, protein… Phaân huûy caùc polymer Taïo thaønh chaát nhaày (polysacarit), hình thaønh chaát keo tuï Tích luyõ polyphosphate, phaûn nitrat Nitrit hoaù Nitrat hoaù Sinh nhieàu tieân mao, phaân huûy caùc chaát höõu cô Phaân huûy protein, phaûn nitrat hoaù Phaân huûy protein Phaûn nitrat hoaù (khöû nitrat thaønh N2) Khöû sulfat, khöû nitrat 4. Taïi sao buøn keát boâng ñöôïc ? Theo lyù thuyeát cuûa Mekhati thì söï taïo boâng xaûy ra ôû giai ñoaïn trao ñoåi chaát coù tyû leä chaát dinh döôõng vôùi sinh khoái ngaøy caøng thaáp daàn. Tyû leä naøy thaáp seõ ñaëc tröng cho nguoàn naêng löôïng thaáp cuûa heä thoáng vaø daãn tôùi giaûm naêng löôïng chuyeån ñoäng. Ñoäng naêng taùc duïng ñoái khaùng vôùi löïc haáp daãn. Neáu ñoäng naêng nhoû thì taùc ñoäng ñoái khaùng cuõng seõ nhoû vaø caùc teá baøo vi khuaån haáp daãn vôùi nhau. Dieän tích beà maët teá baøo, söï taïo thaønh voû nhaày vaø tieát ra nieâm dòch laø nguyeân nhaân keo tuï cuûa caùc teá baøo vi khuaån. Khi naêng löôïng cuûa heä laø nhoû nhaát thì quaù trình keát boâng seõ xaûy ra Ngoaøi ra caùc loaøi Zooglea, ñaëc bieät laø Z. ramigoza, raát gioáng Pseudomonas. Chuùng coù khaû naêng sinh ra moät bao nhaày xung quanh teá baøo. Bao nhaày naøy laø Buøn hoaït tính hieáu khí 11 moät polimer sinh hoïc, thaønh phaàn laø polysacarit, coù taùc duïng keát caùc teá baøo vi khuaån laïi thaønh haït boâng. Caùc chaát keo dính trong khoái nhaày cuûa buøn hoaït tính haáp phuï caùc chaát lô löûng, vi khuaån, caùc chaát maøu, muøi… trong nöôùc thaûi. Do vaäy haït buøn seõ lôùn daàn vaø toång löôïng buøn cuõng taêng daàn leân 5. Ngoaøi buøn hoaït tính coøn coù nhieàu coâng trình xöû lyù hieáu khí naøo ?
Caùnh ñoàng töôùi
Caùnh ñoàng loïc
Hoà sinh vaät
Möông oxi hoùa
Beå loïc sinh hoïc nhoû gioït (Biophin)
Beå loïc sinh hoïc tieáp xuùc daïng ñóa quay (RBC) 6. Öu ñieåm, khuyeát ñieåm cuûa hieáu khí vaø kò khí ? a. Öu ñieåm - Hieáu khí : + Hieäu suaát xöû lyù cao + Thôøi gian löu töông ñoái ngaén + Xöû lyù ñaït ñöôïc tieâu chuaån cho pheùp + Ít bò aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä hôn caùc phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc khaùc + BOD ñöôïc khöû cao + Ít chòu taùc ñoäng cuûa taûi troïng cao nhaát vaø chaát ñoäc - Kò khí : + Khoâng caàn cung caáp nhieàu dinh döôõng cho vi sinh vaät + Löôïng buøn sinh ra ít hay sinh khoái nhoû vaø buøn coù khaû naêng taùch nöôùc toát neân giaûm chi phí xöû lyù buøn + Khí sinh ra coù chöùa CH4 coù theå taän duïng laøm nhieân lieäu + Khoâng caàn suïc khí + Hieäu suaát töông ñoái cao + Xöû lyù ñöôïc ôû noàng ñoä cao + Coù theå söû duïng giaùn ñoaïn trong thôøi gian laâu + Dieän tích xaây döïng khoâng lôùn Buøn hoaït tính hieáu khí 12 + Thieát keá, xaây döïng ñôn giaûn + Vaän haønh deã daøng b. Khuyeát ñieåm - Hieáu khí : + Tieâu toán nhieàu naêng löôïng cho quaù trình cung caáp khí oxi + Toán naêng löôïng tuaàn hoaøn buøn + Sinh ra nhieàu buøn + Chæ xöû lyù ñöôïc ôû noàng ñoä thaáp + Khoù vaän haønh + Chi phí ñaàu tö vaø vaän haønh cao + Buøn hoaït tính khoâng ñöôïc ñeå laâu ôû beå laéng ñôït II, maø phaûi tuaàn hoaøn hoaëc ñem xöû lyù, neáu khoâng quaù trình yeám khí xuaát hieän keøm theo quaù trình khöû nitrate hoaù - Kò khí : + Xöû lyù khoâng ñaït tieâu chuaån cho pheùp, maø caàn phaûi coù coâng trình ñôn vò xöù lyù tieáp theo + Caàn thôøi gian löu nöôùc laâu + Khoù baûo trì söûa chöûa