Đề tài Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột ấp Lộc Hưng, Trảng Bàng – Tây Ninh

4 lần. Chính vì vậy khi lựa chọn phương pháp xử lý nước thải và vị trí các công trình xử lý, trước tiên phải xét đến khả năng sử dụng nước thải sau khi xử lý phục vụ cho lợi ích nông nghiệp. Chỉ khi không có khả năng đó người ta mới dùng phương pháp xử lý sinh hóa trong điều kiện nhân tạo. Như vậy xây dựng cánh đồng tưới phải tuân theo những nguyên tắc: Kinh tế nông nghiệp, tức là sử dụng nước thải để tưới ẩm và sử dụng các chất dinh dưỡng có trong chất thải để bón cho cây trồng. Nước thải sinh hoạt chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán. Vì vậy khi xây dựng và quản lý các công trình trên phải tuân theo những yêu cầu vệ sinh nhất định. Nếu khu đất chỉ dùng để xử lý nước thải hoặc chứa nước thải khi cần thiết thì được gọi là bãi lọc. Xử lý nước thải ở hồ sinh học là lợi dụng quá trình tự làm sạch của hồ. Lượng oxy cấp cho quá trình sinh hóa chủ yếu là do không khí xâm nhập qua mặt hồ và do quá trình quang hợp của thực vật nước. Cánh đồng tưới công cộng Trong nước thải sinh hoạt có chứa các thành phần chất dinh dưỡng cho cây trồng như: đạm, lân, kali, hàm lượng của chúng phụ thuộc vào tiêu chuẩn thải nước. Những nguyên tố này chủ yếu ở dạng hòa tan, một phần ở dạng lơ lửng. Để tránh cho đất đai không bị dầu mỡ và các chất lơ lửng bịt kín các mao quản thì nước thải trước khi đưa lên cánh đồng tưới, bãi lọc cần phải được xử lý sơ bộ. Cánh đông tưới và bãi lọc là những ô đất được san phẳng hoặc dốc không đáng kể và được ngăn cách bằng những bờ đất. Nước thải được phân phối vào những ô đất đó nhờ hệ thống mạng lưới tưới. Mạng lưới tưới bao gồm: mương chính, mương phân phối và hệ thống mạng lưới tưới trong các ô. Việc xác định diện tích cánh đồng tưới còn phụ thuộc vào tiêu chuẩn tưới. Tiêu chuẩn tưới chỉ có thể xác định được khi tính đến tất cả các yếu tố khí hậu, thủy văn và kỹ thuật cây trồng. Trong mọi trường hợp, điều kiện vệ sinh là yếu tố chủ đạo. Từ yêu cầu về bón và độ ẩm đối với cây trồng, người ta định ra tiêu chuẩn tưới và bón. Những số liệu xác định tiêu chuẩn tưới là những yêu cầu về chất dinh dưỡng của cây trồng và hàm lượng các chất đó ở trong nươc thải. Hồ sinh học Hồ sinh học là hồ chứa dùng để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, chủ yếu dựa vào quá trình tự làm sạch của hồ. Trong số những công trình xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên thì hồ sinh học được áp dụng rộng rãi hơn. Ngoài ra, xử lý nước thải trong hồ sinh học còn đem lại những lợi ích sau: Nuôi trồng thủy sản. Nguồn nước để tưới cho cây trồng. Điều hòa dòng chảy nước mưa trong hệ thống thoát nước đô thị. Không đòi hỏi nhiều vốn đầu tư. Bảo trì vận hành đơn giản, không đòi hỏi có người quản lý thường xuyên. Hầu hết các đô thị có nhiều ao hồ hay khu ruộng trũng đều có thể tận dụng làm hồ sinh học mà không cần xây dựng thêm. III.3.3.2. Các công trình xử lý sinh học nước thải trong điều kiện nhân tạo Các phương pháp sinh học xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên là các phương pháp dựa vào khả năng tự làm sạch của các nguồn nước ô nhiễm, nhờ vào hoạt động sống của sinh vật sống trong những nguồn nước ô nhiễm đó. Những phương pháp này có những ưu điểm sau: Đầu tư cho xử lý thấp. Dễ vận hành. Đối với những loại nước thải không ô nhiễm nặng và chứa nhiều chất hữu cơ đều có thể sử dụng cho mục đích trồng trọt và chăn nuôi theo hướng tái sử dụng. Biện pháp này vừa có ý nghĩa làm sạch môi trường vừa có ý nghĩa kinh tế rất cao. Tuy nhiên, phương pháp này cũng có nhiều nhược điểm rất cơ bản. Quá trình xử lý hay quá trình hoạt động của các vi sinh vật trong nước cần xử lý không được kiểm soát chặt chẽ, do đó sản phẩm cuối cùng của các quá trình chuyển hóa rất khó kiểm soát. Chính vì thế, các quá trình này thường gây ô nhiễm không khí khá cao. Thực tế cho thấy việc kiểm soát ô nhiễm không khí từ các ao sinh học hay các hồ sinh học là không dễ dàng, bởi vì mặt thoáng của chúng quá rộng. Hiệu suất xử lý theo phương pháp này không cao, do sự không ổn định về số lượng và số loài vi sinh vật tự nhiên có trong nước ô nhiễm và có trong nước thải. Các yếu tố khác như nhiệt độ, pH cũng không đồng nhất trong quá trình xử lý. Trong đó yếu tố nhiệt độ thay đổi không chỉ ở các mùa trong năm mà còn thay đổi rất mạnh trong khoảng thời gian ngày và đêm. Các yếu tố này ta hoàn toàn không kiểm soát được. Do đó các quá trình sinh học trong xử lý nhanh hay chậm là khác nhau. Sự mất ổn định làm cho hiệu suất xử lý kém. Chính vì những nhược điểm trên đã dẫn tới tình trạng xử lý sinh học ở điều kiện tự nhiên không phải lúc nào cũng cho kết quả như mong muốn. Để giải quyết những nhược điểm nêu trên và phát huy hiệu quả của phương pháp xử lý nước ô nhiễm hay nước thải, phương pháp xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo được áp dụng ngày càng nhiều ở tất cả các nước trên thế giới. Chúng thay dần các phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên. Những ưu điểm của phương pháp này cho phép các nhà đầu tư thiết kế và xây dựng trạm xử lý nước ô nhiễm và nước thải ngay trong khu vực nhà máy, thậm chí ngay trong khu dân cư. Những ưu điểm chính của phương pháp sinh học xử lý nước ô nhiễm và nước thải trong điều kiện nhân tạo như sau: Phương pháp sinh học xử lý nước ô nhiễm và nước thải trong điều kiện nhân tạo thường chiếm diện tích rất nhỏ vì toàn bộ các quá trình sinh học được thực hiện trong các thiết bị lên men hay còn gọi là quá trình phản ứng sinh học. Các thiết bị này thường có kích thước nhỏ, gọn và hoàn toàn kín. Bề mặt tiếp xúc giữa pha lỏng và pha khí thường nhỏ. Toàn bộ quá trình sinh học xảy ra trong thiết bị kín, do đó ta hoàn toàn có thể kiểm soát được lượng khí thải phát sinh. Đồng thời kiểm soát được hiện tượng ô nhiễm không khí và hạn chế tối đa nguồn ô nhiễm này. Chất lượng nước sau khi xử lý được đảm bảo theo các tiêu chuẩn môi trường hiện hành và hoàn toàn ổn định trong suốt quá trình xử lý, khi ta điều chỉnh các yếu tố ảnh hưởng ở mức độ ảnh hưởng tối ưu. Các công trình áp dụng phương pháp hiếu khí Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Bể Aeroten Ở các trạm xử lý nước thải, người ta thường xây dựng các bể Aeroten bằng bê tông cốt thép theo hình khối chữ nhật hay hình trụ. Trong đó hình khối chữ nhật được sử dụng rộng rãi hơn. Quá trình chuyển hóa vật chất trong bể Aeroten khi cho nước thải vào hoàn toàn do hoạt động sống của nhiều loại vi sinh vật khác nhau. Các vi sinh vật trong bể Aeroten tồn tại ở dạng huyền phù. Các huyền phù vi sinh vật có xu hướng lắng đọng xuống đáy, do đó việc khuấy trộn các dung dịch trong bể Aeroten là điều kiện rất cần thiết. Trong xử lý hiếu khí, người ta thường dùng các hệ thống cánh khuấy hay hệ thống thổi khí. Khi không khí vào bể Aeroten, gây ra những tác động chủ yếu sau: Cung cấp oxy cho tế bào vi sinh vật. Làm xáo trộn dung dịch, tăng khả năng tiếp xúc giữa vật chất và tế bào vi sinh vật. Phá vỡ tế bào vây của sản phẩm trao đổi chất xung quanh tế bào vi sinh vật, giúp cho cơ chất thẩm thấu từ ngoài tế bào vào trong tế bào và quá trình vận chuyển các chất từ trong tế bào ra ngoài tế bào nhanh hơn. Tăng nhanh quá trình sinh sản của vi khuẩn. Tăng nhanh sự thoát nhiệt. Vi sinh vật trong các bể Aeroten chủ yếu là các vi sinh vật hiếu khí, vì thế trong quá trình vận hành bể Aeroten, bắt buộc phải cung cấp oxy cho chúng hoạt động. Oxy cần thiết cho quá trình tăng trưởng tế bào và tiến hành các quá trình oxy hóa sinh học. Thời gian đầu vi sinh vật sử dụng oxy rất ít có sẵn trong bể Aeroten, lượng oxy này sẽ nhanh chóng bị tiêu thụ hết. Do đó ta phải cung cấp oxy từ bên ngoài vào. Khi cung cấp khí vào bể Aeroten, không khí cần phải được cung cấp đầy đủ và đều khắp bể Aeroten để làm tăng hiệu quả xử lý. Khi có mặt oxy trong bể Aeroten sẽ xảy ra quá trình oxy hóa. Các quá trình oxy hóa trong bể Aeroten thường trải qua ba giai đoạn: Giai đoạn thứ nhất Tốc độ oxy hóa sẽ bằng tốc độ tiêu thụ oxy, khi đó bùn hoạt tính được hình thành và phát triển. Vi sinh vật thích nghi với điều kiện mới và tăng nhanh khối lượng, đồng thời nhu cầu về oxy tăng dần. Giai đoạn thứ hai Ở giai đoạn này khối lượng vi sinh vật đạt được mức độ tối đa và dần tới mức ổn định. Khi đó nhu cầu oxy cũng đạt tới mức ổn định. Trong giai đoạn này, các chất hữu cơ được phân hủy mạnh nhất. Giai đoạn thứ ba Nhu cầu về oxy trong giai đoạn này bắt đầu giảm. Sau đó nhu cầu về oxy bắt đầu tăng, do ở giai đoạn này quá trình nitrat hóa mới xảy ra. Cuối giai đoạn này, lượng oxy cần thiết mới bắt đầu giảm dần cho tới cuối. Một số bể Aeroten thường gặp : Bể Aeroten tải trọng thấp Đây là loại Aeroten được ứng dụng vào xử lý nước thải từ rất lâu và nhiều nước trên thế giới. Loại bể này thường được thiết kế đơn giản, dễ vận hành. Bể Aeroten truyền thống được sử dụng để xử lý nước thải có BOD < 400mg/l, lượng không khí cấp trung bình bằng 20 – 30% nước thải trong bể Aeroten. Hiệu suất xử lý BOD đạt từ 80 – 95%. Loại bể Aeroten này thường chỉ áp dụng cho nước thải ô nhiễm nhẹ. Bể Aeroten tải trọng cao một bật Trong trường hợp nước ô nhiễm có BOD cao, chúng ta phải thiết kế hệ thống thổi khí liên tục vào bể Aeroten. Ở đây không khí được thổi vào liên tục trong khoảng thời gian 6 – 8 giờ. Nhờ đó khả năng oxy hóa vật chất xảy ra rất nhanh. Hệ thống cung cấp khí được phân phối theo suốt chiều dài của bể. Trong thời gian cuối của quá trình, nên hạ thấp mức độ nén khí để quá trình nitrat hóa và khử nitrat hóa tiến triển mạnh, làm giảm lượng nitơ có trong nước thải. Bể Aeroten tải trọng cao nhiều bậc Khi thiết kế bể Aeroten nhiều ngăn, các quá trình sinh hóa được tiến hành ở nhiều ngăn hoặc ở nhiều bể Aeroten. Ở bể Aeroten nhiều bậc nằm ngang, không khí được phân phối đều khắp theo chiều dài của bể. Ở bể Aeroten nhiều bậc đứng, người ta chỉ phân phối khí ở ngăn đầu, từ đó không khí sẽ theo dòng chảy và chuyển đến những ngăn sau. Như vậy, càng về sau lượng oxy càng giảm. Ưu điểm của bể này là ở ngăn đầu BOD giảm rất nhanh. Điều đó cho thấy là quá trình chuyển hóa chính, còn những ngăn sau là quá trình khử nitrat. Kiểu bể này thích hợp cho những loại nước thải có BOD > 500mg/l, chất rắn trong bể < 150mg/l, pH = 6.5 – 9.0, nhiệt độ không khí không nhỏ hơn 60C và không cao quá 300C. Bể Aeroten tải trọng cao xen kẽ bể lắng bùn Bể Aeroten xen kẽ bể lắng bùn nhằm tăng thêm việc khử BOD và đặc biệt là khử nitrat. Nhờ việc thiết kế tách rời những bể Aeroten mà việc điều khiển chế độ thổi khí và quá trình kiểm soát được dễ dàng hơn. Bùn hoạt tính tuần hoàn khi xử lý nước thải thường có độ tuổi 3 – 7 ngày và có khả năng chứa tải trọng BOD không nhỏ hơn 0,5kg tính trên 1kg chất hữu cơ trong ngày. Hiệu suất xử lý BOD đạt tới 70 – 75%. Bể Aeroten khuấy trộn hoàn chỉnh Trong bể Aeroten có bố trí các máy khuấy trộn bề mặt và được lắp đặt ở nhiều vị trí có khoảng cách đều trong toàn bộ bề mặt bể. Do đó oxy, các chất hòa tan, huyền phù vi sinh vật sẽ được phân phối đều trong bể. Những bể theo kiểu này thường có diện tích rộng, do đó mức độ pha loãng ngay từ đầu rất cao. Bể lọc sinh học – Biôphin Bể Biôphin là một công trình xử lý sinh học nước thải trong điều kiện nhân tạo nhờ các vi sinh vật hiếu khí dính bám. Quá trình xử lý diễn ra khi cho nước thải tưới lên bề mặt của bể và thấm qua lớp vật liệu lọc. Ở bề mặt của hạt vật liệu lọc và giữa các khe hở giữa chúng, các cặn bẩn được giữ lại và tạo thành màng gọi là màng vi sinh. Lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất bẩn hữu cơ thâm nhập vào bể cùng với nước thải. Vi sinh hấp thụ chất hữu cơ và nhờ có oxy mà quá trình oxy hóa được thực hiện. Những màng vi sinh đã chết sẽ cùng với nước thải ra khỏi bể và được giữ lại ở bể lắng đợt hai. Vật liệu lọc của các loại bể này thường được dùng là than đá, đá cục, sỏi, đá ong hoặc bằng các vật liệu tổng hợp, kích thước trung bình vào khoảng 40 – 80mm, chiều cao của lớp vật liệu lọc có thể từ 6 - 9m. Bể Biôphin nhỏ giọt Biôphin nhỏ giọt dùng để xử lý sinh hóa nước thải hoàn toàn với hàm lượng BOD của nước sau khi xử lý đạt 15mg/l. Đặc điểm riêng của bể Biôphin nhỏ giọt là kích thước của hạt vật liệu lọc không lớn hơn 25-30mm và tải trọng tưới nước nhỏ. Bể Biôphin nhỏ giọt thường được sử dụng trong trường hợp lưu lượng nhỏ từ 20 –1.000 m3/ngày.đêm, hiệu suất xử lý cao, có thể đạt tới 90% hay cao hơn thế. Bể Biôphin cao tải Bể Biôphin cao tải khác với bể Biôphin nhỏ giọt ở chỗ bể Biôphin cao tải có chiều cao công tác và tải trọng tưới nước cao hơn. Vật liệu lọc có kích thước từ 40 - 60mm, vì vậy giữa các hạt có khe hở lớn. Nếu ở bể biôphn nhỏ giọt là thoáng gió tự nhiên thì ở bể Biôphin cao tải là thoáng gió nhân tạo. Như vậy sự trao đổi không khí xảy ra ở trong thân bể với cường độ cao hơn. Nhờ có tốc độ lọc lớn và sự trao đổi không khí nhanh mà quá trình oxy hóa các chất hữu cơ xảy ra với tốc độ cao. Để các màng vi sinh tích đọng lại không làm tắc nghẽn các khe hở giữa các hạt vật liệu lọc thì phải thường xuyên rửa bể. Nếu hàm lượng BOD cao hơn mức quy định thì phải cần pha loãng với nước sông hoặc với nước đã được xử lý. Tùy theo mức độ yêu cầu xử lý mà bể Biôphin cao tải có thể thiết kế với sơ đồ một bậc hoặc hai bậc. Bể Biôphin một bậc thường dùng để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học không hoàn toàn. Bể Biôphin cao tải hai bậc được áp dụng trong những trường hợp khi mức độ yêu cầu xử lý đòi hỏi cao mà sơ đồ một bậc không thực hiện được. Đĩa quay sinh học Nguyên lý của đĩa quay sinh học như sau: người ta thiết kế và chế tạo ra một loại đĩa có kích thước như nhau. Vật liệu dùng để làm đĩa quay sinh học thường là polyvinyl clorit và polystyren. Các đĩa này được lắp trên một trục. Trục này là điểm tựa của chúng, được quay với tốc độ rất chậm. Người ta thường cho các hệ thống đĩa này vào trong một bể chứa nước thải. Đĩa này chỉ ngập một phần từ 35 ¸ 40% kích thước đĩa. Đĩa quay được nhờ môtơ hoặc sức gió, khi quay các vật liệu của đĩa sẽ lần lượt nằm trong nước và phần đối diện nằm trong không khí. Nhờ quay liên tục mà màng sinh học vừa tiếp xúc được với không khí vừa tiếp xúc được với chất hữu cơ trong nước thải, nhờ vậy chất hữu cơ được phân huỷ nhanh. Theo thời gian hoạt động màng vi sinh sẽ dày thêm và đến một mức độ nhất định sẽ tự động tách ra khỏi đĩa và lắng xuống. Yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến hoạt động của RBC là lớp màng sinh học. Khi bắt đầu vận hành các vi sinh vật trong nước bám vào vật liệu và phát triển ở đó cho đến khi tất cả vật liệu được bao bởi lớp màng nhầy dày chừng 0,16 ¸ 0,32 cm. Sinh khối bám chắc vào RBC tương tự như ở màng lọc sinh học. Kênh oxy hóa hoàn toàn Kênh oxy hóa hoàn toàn dùng để xử lý nước thải với hàm lượng BOD5 từ 1.000-5.000mg/l. Người ta thường thiết kế và xây dựng kênh oxy hóa hoàn toàn trên bề mặt bằng để dễ vận hành. Kênh oxy hóa hoàn toàn thường có hình chử nhật hoặc hình ô van. Độ sâu trung bình của kênh là 1,2-1,8m. vận tốc dòng chảy là 0,1 - 0,4m/s. Lượng oxy cần cung cấp khoảng 1,5 - 2,5 kg oxy/kgBOD dạng khử. Thời gian lưu nước là 18-30 giờ. Bùn giữ lại trong hệ thống trung bình là 10 - 33 ngày. Hiệu quả xử lý đạt 85 - 95%. Các công trình áp dụng phương pháp kỵ khí Các loại bể lọc kỵ khí có vật liệu lọc (AF) Các bể lọc kỵ khí không phải là hệ thống lọc cơ học mà là hệ thống lọc sinh học trong điều kiện kỵ khí. Trong các bể lọc này người ta đặt vào đó những vật liệu lọc gọi là chất màng. Nhờ đó, vi sinh vật sẽ bám vào và không bị rửa trôi theo dòng chảy. Phương pháp này tỏ ra có hiệu quả cao vì khi đó vi sinh vật không lắng xuống phía đáy bể. Toàn bộ vị trí các chất hữu cơ có trong bể được tiếp xúc với vi sinh vật. Nhờ đó phản ứng sinh hóa được xảy ra mạnh. Nước thải cũng có thể cấp từ trên xuống hoặc cũng có thể được chuyển từ dưới ngược lên. Khả năng khử được BOD là 70-90% . Nước thải khi vào bể phải được lắng sơ bộ. Ưu điểm của những loại bể lọc kỵ khí là: Khả năng khử BOD cao. Thời gian lưu nước ngắn. Vi sinh vật dễ thích nghi với nước thải. Vận hành đơn giản. Ít tốn năng lượng. Dễ kết hợp với các công trình xử lý khác. Nhược điểm thường thấy ở những công trình xử lý sinh học có lớp vật liệu lọc là sự tắc nghẽn theo thời gian. Do đó, người ta phải làm vệ sinh hệ thống lọc theo kỳ định. Nhược điểm thứ hai là các chất màng thường được chế tạo từ những vật liệu có khả năng chịu pH thấp, khả năng dính bám vi sinh cao và khả năng chịu nhiệt tốt. Do đó, giá thành của chúng thường rất cao. Những cơ sở sản xuất hay xí nghiệp nhỏ thường rất ngại đầu tư loại chất màng kiểu này. Bể lọc kỵ khí có lớp cặn lơ lửng (UASB) Phương pháp xử lý bằng bể lọc kỵ khí có lớp cặn lơ lửng phản ứng đi từ dưới lên qua lớp cặn lơ lửng không sử dụng lớp vật liệu dính bám mà sử dụng lớp cặn luôn luôn tồn tại trong dịch lên men nhờ hệ thống nước thải chảy từ phía dưới lên. Hệ thống này được vận hành như sau: Người ta điều chỉnh pH cho phù hợp với hoạt động của vi sinh vật trong hệ thống. Nước thải sau khi điều chỉnh pH được phân phối đều từ dưới bể lên. Điều chỉnh vận tốc của dòng chảy v = 0,6 – 0,9 m/giờ. Khi nước thải tiếp xúc với các hạt cặn bùn lơ lửng trong bể sẽ xảy ra những phản ứng sinh hóa và phần lớn các chất hữu cơ được chuyển thành khí (trong đó có 70 – 80% là CH4, 20 – 30% là CO2, phần còn lại là các khí khác). Khí tạo ra không chuyển lên trên theo bề mặt ngay mà dính vào các hạt cặn bùn lơ lửng, chuyển động theo chiều hướng lên trên, tạo ra sự xáo trộn cục bộ. Khi chuyển động lên trên, chúng va vào vật chắn và bị vỡ ra, khí thoát lên trên còn cặn lắng lại xuống dưới. Nước trong được chuyển lên trên và tập trung vào máng chuyển ra ngoài. Hiệu quả xử lý chất hữu cơ trong nước thải do hệ vi sinh vật kỵ khí có trong các hạt bùn lơ lửng quyết định. Khi bể vận hành sẽ hình thành hai lớp bùn rõ rệt. Ở chiều cao ¼ bể kể từ đáy lên các hạt bùn sơ cấp được hình thành. Phía trên lớp bùn này là những hạt bùn được tạo ra do sự lắng từ trên xuống hoặc được lấy từ dưới lên. Nồng độ bùn ở đây khoảng 1.000 –3.000mg/l. Trên bề mặt tiếp giáp với pha khí, lượng bùn rất thấp. Sau 2 –3 tháng sự phân lớp bùn mới được hình thành rõ rệt. Phía đáy bể là lớp bùn khá ổn định. Theo định kỳ lượng bùn này được tháo ra. Bể UASB được ứng dụng nhiều trong các công trình xử lý nước thải. Bể UASB có những ưu điểm sau: Hiệu quả xử lý cao Thời gian lưu nước trong bể ngắn. Ít có nhu cầu về năng lượng khi vận hành. Thu được khí CH4 phục vụ cho nhu cầu về năng lượng. Cấu tạo của bể đơn giản, dễ vận hành. Tuy nhiên, bể UASB cũng có những nhược điểm khi vận hành: Khó kiểm soát trạng thái hạt bùn và kích thước hạt bùn. Khó kiểm soát, phân định các tầng hoạt động của bùn cũng như tính chất kỵ khí của hệ thống. Các hạt bùn thường không ổn định và rất dễ bị phá vỡ khi có sự thay đổi về môi trường. Hỗn hợp vi sinh kỵ khí tham gia phân hủy chất hữu cơ trong bể thường tồn tại lẫn lộn trong pha khí, pha lỏng và pha rắn. Người ta tách chất khí ra khỏi bể bằng cách thiết kế các tấm vách trong bể. Hỗn hợp bùn và nước được tách ra bởi ngăn lắng. Bể khí sinh học (Biogas) Bể khí sinh học còn gọi là bể mêtan. Khi lên men, vật chất có trong bể mêtan biến đổi rất mạnh, tạo ra những lớp rất rõ theo chiều cao của bể. Khi vận hành bể mêtan, nước trong được lấy ra liên tục và bổ sung vào nước thải mới, do đó lượng cặn được tạo ra liên tục. Có hai lớp bùn cặn: lớp bùn cặn lơ lửng phía trên và lớp bùn cặn được lắng xuống dưới đáy bể. Phải lấy cặn lắng ở đáy bể ra theo định kỳ hoặc liên tục để tăng khả năng phân hủy vật chất hữu cơ và tăng thể tích hữu ích của bể. Các loại bể mêtan rất thích hợp cho việc xử lý nước thải các xí nghiệp chăn nuôi gia súc, gia cầm. Việc áp dụng các loại bể mêtan thường có những lợi ích rõ rệt như sau: Thu nhận và sử dụng khí mêtan cho nhiều mục đích khác nhau. Thu nhận cặn bùn sau khi lên men để làm phân bón. Cặn bùn này có rất nhiều chất hòa tan rất thích hợp cho cây trồng. Mặt khác do quá trình lên men, nhiều mầm bệnh được tiêu diệt. Tiếp xúc kỵ khí (AC) Hệ thống kỵ khí tiếp xúc bao gồm một bể phản ứng sinh học sinh trưởng lơ lững hoà trộn hoàn toàn, một bể tách khí, một thiết bị tách lỏng – rắn, nơi mà nước xử lý bể sinh học được tách riêng vào trong quá trình tương đối sạch sau xử lý và một bể lắng bùn nơi mà bùn hoàn lưu lại bể sinh học. Như vậy về mặt cơ bản, tiếp xúc kỵ khí là một hệ thống bùn hoạt tính kỵ khí. Thiết bị tách khí dùng để tách CO2 và CH4 để cho chất rắn sinh học lắng được trong bể tách lỏng – rắn. Bể phản ứng sinh học có dạng giống như một bể tiêu hoá kỵ khí. Nhiệt và khí sinh ra trong bể cũng xảy ra tương tự. Điều kiện hoà trộn hoàn toàn có được sự khuấy trộn cơ học tương tự như bể tiêu hoá kỵ khí. Bộ lọc thông thường hay các tấm trợ lắng được sử dụng như là tấm chắn lỏng – rắn. Tiếp xúc kỵ khí được thiết kế và vận hành nhằm duy trì thời gian lưu bùn mong muốn cái đạt đựơc như việc điều chỉnh tỷ lệ hao hụt chất rắn. III.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến đời sống của vi sinh vật trong nước thải III.3.4.1. Các vi sinh vật xử lý nước thải Vi khuẩn (Bacteria): Đây là loại vi khuẩn đơn bào, có kích thước nhỏ từ 0.2÷0.5µm, thường có dạng hình que, hình cầu, hình sợi xoắn. Vi khuẩn này sinh sản bằng cách chia đôi tế bào. Chúng đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân hủy chất hữu cơ và làm sạch nước thải. Các loại vi khuẩn thường gặp trong quá trình xử lý: Zoogle: Vi khuẩn này đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các cụm bông sinh học hay các lớp màng sinh học. Đây là loại vi khuẩn phân bố rộng rãi nhất thế giới. Spherotilus: Loài này thường có màu trắng, chúng xếp với nhau thành dạng hình sợi. Loại này thường tồn tại trong các thiết bị xử lý. Khi chúng phát triển quá mức gây trở ngại cho quá trình xử lý nước. Vi khuẩn chia làm 2 loại theo phươ