Kỵ khí và hiếu khí là hai hình thức xử lý sinh học hoạt động dựa trên nguyên tắc chính là sử dụng vi sinh vật để phân hủy các hợp chất hữu cơ trong nước thải. Tuy nhiên điểm khác biệt dể nhận thấy nhất giữa hai quá trình này là hiếu khí hoạt trong điều kiện có oxi, còn kỵ khí thì không. Vậy ngoài điểm khác biệt chính đó,hai quá trình này còn điểm gì khác nhau ?
Điểm giống nhau giữa xử lý nước thải hiếu khí và kỵ khí là gì?
• Quá trình xử lý nước thải hiếu khí và kỵ khí là quá trình xử lý nước thải sinh học có sự tham gia của các sinh vật sống.
• Các vật liệu hữu cơ phức tạp bị phá vỡ trong cả hai quá trình.
• Cả hai quá trình chủ yếu do vi khuẩn chi phối.
Sự khác biệt giữa xử lý nước thải hiếu khí và kỵ khí là gì?
Quy trình phân hủy yếm khí sử dụng để phân hủy bùn và xử lý nước thải có các ưu điểm sau:
• Quá trình phân hủy kỵ khí không sử dụng oxy do đó tiêu tốn ít năng lượng. Đồng thời, chúng sử dụng ít năng lượng để tổng hợp tế bào mới, chúng dùng năng lượng đó để chuyển hóa thành CH4. Chính vì vậy quá trình phân hủy kỵ khí tạo nên ít tế bào vi khuẩn mới hơn quá trình phân hủy hiếu khí.
• Về nhu cầu dinh dưỡng, quá trình phân hủy kỵ khí có nhu cầu dinh dưỡng ít hơn quá trình phân hủy hiếu khí. Nếu tính theo cân bằng COD thì vi khuẩn yếm khí sử dụng khoảng 90% COD để tạo thành khí metan, chỉ có 10% được dùng để tạo ra các tế bào mới. Trong khi đó các vi khuẩn hiếu khí sử dụng 50% COD đầu vào để tổng hợp tế bào mới, 50% còn lại để tạo ra nhiệt năng.
• Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy kỵ khí là CH4, CO2, N2, H2,… và trong đó CH4 chiếm tới 65%. Quá trình kỵ khí tạo ra khí metan lớn, có thể được dùng để cấp khí cho lò hơi. Vì vậy, quá trình này có mùi hôi và độ ăn mòn hơn quá trình hiếu khí.
• Hạn chế được việc phát triển của vi sinh vật hình sợi thông qua việc hoàn lưu bùn và lớp nước mặt của bể phân hủy bùn yếm khí về bể bùn hoạt tính
• Chất rắn trong bể phân hủy kỵ khí có thể sử dụng như nguồn phân bón cải tạo đất
• Thích hợp để xử lý nước thải có nồng độ chất ô nhiễm cao
Nhược điểm của hệ quá trình kỵ khí:
• Thời gian khởi động lâu: Do tốc độ tổng hợp sinh khối thấp hơn, nên cần thời gian khởi động đơn lẻ hơn để đạt được nồng độ sinh khối.
• Thời gian phục hồi lâu: Nếu hệ cộng sinh kỵ khí bị xáo trộn do rửa trôi sinh khối, chất độc hại hoặc tải trọng do sốc, thì có thể mất nhiều thời gian hơn để mô phân sinh trở lại điều kiện hoạt động bình thường.
• Các chất dinh dưỡng cụ thể / yêu cầu kim loại vi lượng: Các vi sinh vật kỵ khí, đặc biệt là methanogens, có các chất dinh dưỡng cụ thể, ví dụ: Fe, Ni. Và yêu cầu Co để tăng trưởng tối ưu.
• Dễ bị thay đổi điều kiện môi trường hơn: Các vi sinh vật kỵ khí đặc biệt là methanogens dễ bị thay đổi các điều kiện như nhiệt độ, pH, thế oxy hóa khử, v.v.
• Xử lý nước thải giàu sunfat: Sự hiện diện của sunfat không chỉ làm giảm sự hình thành men mathane do cạnh tranh cơ chất, mà còn ức chế các methanogens do sản xuất sunfua.
