Bể sinh học hiếu khí là gì? Nó có vai trò như thế nào trong quá trình xử lý nước thải?

Nước thải sau khi đã được xử lý sơ bộ còn chứa phần lớn các chất hữu cơ ở dạng hòa tan cùng các chất lơ lửng đi vào bể hiếu khí. Các chất lơ lửng này là một số chất rắn và có thể là các chất hữu cơ chưa phải  là dạng hòa tan. Các chất lơ lửng làm nơi vi khuẩn bám vào để cư trú, sinh sản và phát triển, dần thành các hạt cặn bông. Các hạt này dần dần to và lơ lửng trong nước. Các bông cặn này chính là bùn hoạt tính.

Bản chất của xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học là phân huỷ các chất ô nhiễm hữu cơ nhờ vi sinh vật. Tuỳ thuộc vào bản chất cung cấp không khí, các phương pháp phân huỷ sinh học có thể phân loại xử lý hiếu khí, kỵ khí hoặc tuỳ tiện.

Phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hoà tan có trong nước thải cũng như một số chất ô nhiễm vô cơ khác như H2S, sunfit, ammonia, nitơ… dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ chất hữu cơ gây ô nhiễm. Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển.

Một cách tổng quát, phương pháp xử lý sinh học có thể chia làm 2 loại:

+ Phương pháp hiếu khí:

Sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên tục. Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hoá sinh hoá.

+ Phương pháp kỵ khí:

Sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trong điều kiện không có oxy;

Trong phạm vi bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu một một số phương pháp xử lý nước thải bằng Công nghệ Hiếu khí.

Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm ba giai đoạn sau:

1. Vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải:  CxHyOz + O2 => CO2 + H2O + DH

2. Tổng hợp và sản sinh ra các tế bào mới:   CxHyOz + NH3 + O2 => CO2 + H2O + DH

3. Phân hủy nội bào, các chất hữu cơ:   C5H7NO2 + 5O2 => 5CO2 + 5 H2O + NH3 ± DH

Với phương pháp công nghệ sinh học hiếu khí thì có thể xảy ra ở điều kiện nhân tạo hoặc tự nhiên. Đối với xử lý nhân tạo, người ta sẽ tối ưu cho quá trình oxy hóa nên tốc độ xử lý và hiệu suất cao.

Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo được chia thành:

- Xử lý với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, đĩa sinh học, bể phản ứng nitrate hoá với màng cố định.

- Xử lý với vi sinh vật sinh trưởng dạng lo lửng, dùng để khử chất hữu cơ chứa carbon như bể bùn hoạt tính hiếu khí (Aerotank) và được sử dụng khá phổ biến.