Xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học kỵ khí

Quá trình phân huỷ kỵ khí các chất hữu cơ trong xử lý nước thải là quá trình sinh hoá phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian. Tuy nhiên, phương trình phản ứng sinh hoá trong điều kiện kị khí có thể biểu diễn đơn giản như sau:

Chất hữu cơ =====> CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + tế bào mới

Một cách tổng quát, quá trình phân huỷ kỵ khí xảy ra theo 4 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Thuỷ phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử;

- Giai đoạn 2: Acid hoá;

- Giai đoạn 3: Acetate hoá;

- Giai đoạn 4: Methane hoá.

Các chất thải hữu cơ chứa nhiều chất hữu cơ cao phân tử như protein, chất béo, carbohydrates, celluloses, lignin,… trong giai đoạn thuỷ phân, sẽ được cắt mạch tạo thành những phân tử đơn giản hơn, dễ phân huỷ hơn. Các phản ứng thuỷ phân sẽ chuyển hoá protein thành amino acids, carbohydrates thành đường đơn, và chất béo thành các acid béo.

Trong giai đoạn acid hoá, các chất hữu cơ đơn giản lại được tiếp tục chuyển hoá thành acetic acid, H2 và CO2. Các acid béo dễ bay hơi chủ yếu là acetic acid, propionic acid và lactic acid. Bên cạnh đó, CO2 và H2O, methanol, các rượu đơn giản khác cũng được hình thành trong quá trình cắt mạch carbohydrates. Vi sinh vật chuyển hoá methane chỉ có thể phân huỷ một số loại cơ chất nhất định như CO2 + H2, formate, acetate, methanol, methylamines và CO. Các phương trình phản ứng xảy ra như sau:

4H2 + CO2 => CH4 + 2H2O

4HCOOH => CH4 + CO2 + 2H2O

CH3COOH => CH4 + CO2

4CH3OH => 3CH4 + CO2 + 2H2O

4(CH3)3N + H2O => 9CH4 + 3CO2 + 6H2O + 4NH3

Tuỳ theo trạng thái của bùn, có thể chia quá trình xử lý kỵ khí thành:

·Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng như quá trình tiếp xúc kỵ khí, quá trình xử lý bùn kỵ khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB).

·Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình lọc kỵ khí.



Cấu tạo bể xử lý nước thải áp dụng công nghệ xử lý kỵ khí

Xem thêm về công nghệ xử lý nước thải, xử lý khí thải GREE