Luận văn Nghiên cứu ứng dụng rong ceratophyllum demersum để xử lý nitơ, photpho trong nước thải sinh hoạt chợ đầu mối nông sản Thủ Đức

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC ******************* KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG RONG Ceratophyllum demersum ĐỂ XỬ LÝ NITƠ, PHOTPHO TRONG NƢỚC THẢI SINH HOẠT CHỢ ĐẦU MỐI NÔNG SẢN THỦ ĐỨC Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Niên khóa: 2002- 2006 Sinh viên thực hiện: ĐẶNG CÔNG TRÍ Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 8/2006 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC ******************* 2 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG RONG Ceratophyllum demersum ĐỂ XỬ LÝ NITƠ, PHOTPHO TRONG NƢỚC THẢI SINH HỌAT CHỢ ĐẦU MỐI NÔNG SẢN THỦ ĐỨC GVHD: HỒ THANH BÁ Nghành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Niên khóa: 2002- 2006 Sinh viên thực hiện: ĐẶNG CÔNG TRÍ Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 8/2006 MINISTRY EDUCATION AND TRAINING NONG LAM UNIVERSITY HO CHI MINH CITY BIOTECHNOLOGY DEPARTMENT ******************* 3 LỜI CẢM ƠN APPLICATION RESEARCH Ceratophyllum demersum TO TREAT WASTEWATER AT THE THU DUC AGRICULTURAL MARKET Ho Chi Minh City 8/2006 4 Đầu tiên, tôi xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến toàn thể các thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Sinh Học đã dạy bảo và truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tập. Xin cảm ơn các thầy cô trong khoa Môi trường đã truyền đạt kinh nghiệm cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài, và đặc biệt là thầy Hồ Thanh Bá đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài này. Tôi thành thật biết ơn: - Ông Trần Quang Nhường, giám đốc công ty TNHH chợ Nông Sản Thủ Đức , chị Nam Phương, chú Thông, chú Dũng đã hết lòng tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện đề tài nghiên cứu này. - Cô Hà cùng các anh chị ở trung tâm phân tích Môi trường đã chia sẽ kinh nghiệm và giảp đáp những thắc mắc khó khăn trong quá trình thực hiện đề tài. - Tiếp đến, tôi xin gởi lời cảm ơn đến tất cả bạn bè những người luôn luôn động viên ủng hộ tôi trong suốt khóa học. Cuối cùng, tôi xin tỏ lòng tri ân sâu sắc đối với gia đình , cha mẹ, anh chị em, những người luôn bên cạnh động viên và giúp đỡ tôi trong những lúc khó khăn về mặt vật chất cũng như tinh thần, giúp tôi có thêm nghị lực và niềm tin hoàn thành khóa học. Một lần nữa xin cho tôi gửi lòng biết ơn chân thành nhất và sâu sắc nhất đến tất cả mọi người. TPHCM, ngày 20 tháng 7 năm 2006 Sinh viên thực hiện Đặng Công Trí MỤC LỤC Lời cám ơn 5 Mục lục Danh mục các bảng Danh mục các hình vẽ Danh mục các sơ đồ Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt Chương I- Mở đầu……………………………………………………………..….….1 I.1 Giới thiệu………………………………………………………………..……...1 I.2 Tính cấp thiết của đề tài……...…………………………………………..……..1 I.3 Mục tiêu của đề tài………………………………………………………...…....1 I.4 Giới hạn phạm vi nghiên cứu đề tài……..………………….……………….….1 I.5 Ý nghĩa khoa học…………………………………………………………….….2 I.6 Ý nghĩa thực tiễn ……………………………………………………………....2 Chương II- Tổng quan……………………………………………………………......3 I. Ô nhiễm nước thải……………………………………………………………………….….3 I.1 Nguồn gốc chất thải……………………………………………………………..3 I.1.1 Khái niệm……………………………………………………………….....3 I.1.2 Nguồn gốc phát sinh ………………………………………………….…..3 I.2 Thành phần và tính chất nước thải..…………………………………………....3 I.3 Phân loại nước thải……………………………………………………………...4 I.4 Tác hại của ô nhiễm...……………………………………………………….….5 II. Các quá trình diễn ra trong nước thải……………………………………………….……6 II.1 Quá trình phân hủy hiếu khí………………………………………………..6 II.2 Quá trình phân hủy kị khí…………………………………………….…….7 II.3 Quá trình tự làm sạch của VSV………………………………………….…7 II.4 Quá trình làm sạch nhờ bùn lắng……………………………………….…..8 II.5 Quá trình khử N2 ...……………………………………….…………….…..8 II.5.1 Nitơ trong nước thải…………………………………………….…8 II.5.2 Chu trình chuyển hóa Nitơ trong các chất hữu cơ………………...9 II.6 Quá trình khử Photpho………………………………………………...….10 III. Các phương pháp xử lý nước thải hiện nay…………………………………………...11 III.1 Phương pháp sinh học………………………………………………..…..11 6 Ưu điểm của phương pháp sinh học………………………….………...13 Nhược điểm của phương pháp sinh học………………………………..13 III.2 Phương pháp hóa lý……………………………………………………....14 Ưu điểm của phương hóa lý……………………………………………14 Nhươc điểm của phương pháp hóa lý…………………………………..14 III.3 Các phương pháp hóa học………………………………………………..14 Ưu điểm của phương pháp hóa học……………………………..14 Nhược điểm của phương pháp hóa học…………………………15 III.4 Phương pháp hóa sinh………………………………………..…………..15 Ưu điểm của phương pháp hóa sinh……………………………15 Khuyết điểm của phương pháp hóa sinh………………………..15 III.5 Các chỉ tiêu đánh giá mức độ ô nhiễm chất thải………………...………..15 III.5.1 Độ pH…………………………………………………………...15 III.5.2 Hàm lượng chất rắn……………………………………………..16 III.5.3 Màu……………………………………………………………...16 III.5.4 Lượng oxy hòa tan………………………………………………16 III.5.5 Chỉ số BOD (nhu cầu oxy sinh hóa –Biochemical Oxygen Demand)……………………………………………………………………….17 III.5.6 Chỉ số COD (nhu cầu oxy hóa hóa học –Chemical Oxygen Demand)……………………………………………………………………….17 III.5.7 Hàm lượng nitơ……………………………………………...….17 III.5.8 Hàm lượng photpho……………………………………………..18 III.5.9 Một số thông số khác…………………………………………....18 III.6 Một số tiêu chuẩn chất lượng nước- TCVN 5942-1995…………………18 IV. Đặc tính của rong Ceratophyllum demersum (hornwort)……………………….19 IV.1 Hình dạng………………………………………………………………...19 IV.2 Môi trường sống của rong………………………………………………..19 IV.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của rong………………………..19 IV.4 Năng suất sinh khối của thực vật………………………………………...20 IV.5 Những nghiên cứu ứng dụng rong trong xử lý nước thải………………..20 IV.6 Ưu và nhược điểm của phương pháp xử lý chất thải bằng thực vật thủy sinh……………………………………………………………………………………21 7 IV.6.1 Ưu điểm…………………………………………………………21 IV.6.2 Nhược điểm……………………………………………………..21 IV.7 Thực vật thủy sinh và hiện tượng phú dưỡng……………………………22 IV.8 Khả năng chuyển hóa một số chỉ tiêu quan trọng của môi trường nước bởi thực vật thủy sinh……………………………………………………………………..22 IV.8.1. Khả năng chuyển hóa BOD5…………………………………...23 IV.8.2 Chất rắn…………………………………………………………23 IV.8.3 Chuyển hóa nitơ………………………………………………...23 IV.8.4 Chuyển hóa Photpho……………………………………………24 Chương III: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu…..….………………..……………..25 I. Thời gian và địa điểm nghiên cứu…………………………………………...25 II. Vật liệu nghiên cứu………...……………………………………………….25 III. Dụng cụ nghiên cứu………………………………………………………..25 IV. Phương pháp nghiên cứu…………………………………………………..25 IV.1 Nghiên cứu cơ bản….…………………………………………….25 IV.2 Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của rong Ceratophyllum demersum……………….…..………………………………………...26 IV.3 Nghiên cứu xây dựng mô hình kết hợp...…………………………27 V. Phương pháp xác định……………………………………………………...28 Chỉ tiêu pH……………………………………………………………..28 Chỉ tiêu COD…………………………………………………………..28 Chỉ tiêu BOD5 ………………………………………………………. ..29 Chỉ tiêu nitơ hữu cơ…………………………………………………….30 Chỉ tiêu NO3 -…………………………………………………………...30 Chỉ tiêu NH4 +…………………………………………………………...31 Chỉ tiêu photpho………………………………………………………..31 Chỉ tiêu SS……………………………………………………………...32 VI. Phương pháp xử lý số liệu…………………………………………………32 Chương IV: Kết quả và thảo luận………………………………………………….33 IV.1 Kết quả của quá trình nghiên cứu cơ bản………………………………...33 8 IV.2 Kết quả nghiên cứu khả năng xử lý nước thải sinh hoạt bằng rong …………………………………………………………………………………34 IV.3 Kết quả của nghiên cứu xây dựng mô hình kết hợp……………………..36 IV.4 Kết quả năng suất sinh khối của rong …………………………………...38 Nhận xét tổng quát ChươngV: Kết luận và kiến nghị…………………………………………………..39 I. Kết luận……………………………………………………………………..40 II. Kiến nghị…………………………………………………...………………40 Tài liệu tham khảo…………………………………………………………………..41 Phụ lục DANH MỤC CÁC BẢNG 9 Bảng 2.1 Tiêu chuẩn chất lượng theo TCVN 6984-2001 Bảng 3.1 Thời gian các vùng xử lý của mô hình A2/O Bảng 4.1 Kết quả hàm lượng NO3-N đo được của nghiên cứu cơ bản Bảng 4.2 Kết quả của hàm lượng NH4 + -N đo được của nghiên cứu cơ bản Bảng 4.3 Kết quả của hàm lượng PO4 3- -P đo được của nghiên cứu cơ bản Bảng 4.4 Kết quả chỉ tiêu COD của nghiên cứu khả năng xử lý nước thải sinh hoạt bằng rong Bảng 4.5 Kết quả chỉ tiêu BOD5 của nghiên cứu khả năng xử lý nước thải sinh hoạt bằng rong Bảng 4.6 Kết quả chỉ tiêu Nitơ tổng của nghiên cứu khả năng xử lý nước thải sinh hoạt bằng rong Bảng 4.7 Kết quả chỉ tiêu Photpho tổng của nghiên cứu khả năng xử lý nước thải sinh hoạt bằng rong Bảng 4.8 Kết quả chỉ tiêu SS của nghiên cứu khả năng xử lý nước thải sinh hoạt bằng rong Bảng 4.9 Giá trị các thông số của nước thải chưa qua xử lý Bảng 4.10 Kết quả chỉ tiêu COD của nghiên cứu xây dựng mô hình kết hợp Bảng 4.11 Kết quả chỉ tiêu BOD5 của nghiên cứu xây dựng mô hình kết hợp Bảng 4.12 Kết quả chỉ tiêu Nitơ tổng của nghiên cứu xây dựng mô hình kết hợp Bảng 4.13 Kết quả chỉ tiêu Photpho tổng của nghiên cứu xây dựng mô hình kết hợp Bảng 4.14 Kết quả của chỉ tiêu SS của nghiên cứu xây dựng mô hình kết hợp DANH MỤC CÁC HÌNH 10 Hình 2.1 Rong trong thực tế nghiên cứu Hình 2.2 Rong nuôi trong bể xử lý Hình 3.1 Rong xử lý trực tiếp nước thải Hình 3.2 Mô hình xử lý nước thải thiết lập trong thực tế DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ 11 Sơ đồ 2.1 Thành phần của chất thải Sơ đồ 2.2 Sự thay đổi số lượng VSV khi đổ nước thải vào Sơ đồ 2.3 Quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ chứa Nitơ trong nước thải Sơ đồ 2.4 Phản ứng tổng hợp tế bào Sơ đồ 2.5 Sự chuyển hóa vật chất hữu cơ trong tự nhiên Sơ đồ 3.1 Mô hình hóa của quá trình A2/O DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 12 BOD Nhu cầu oxi sinh học (Biochemical Oxygen Demand) COD Nhu cầu oxi hóa học (Chemical Oxi Demand) SS Chất lơ lửng (Suspended Solid) TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam VSV Vi sinh vật TVTS Thực vật thủy sinh A 2 /O Quá trình xử lý kết hợp 3 giai đoạn là yếm khí- thiếu khí- hiếu khí Chƣơng I: Mở đầu I.1. Giới thiệu 13 Hiện nay ở Việt Nam đặc biệt là thành phố Hồ Chí Minh, tình trạng ô nhiễm đang ở mức báo động cao. Tình trạng khói, bụi và nhất là ô nhiễm nước tập trung ở các khu vực đông dân cư, chợ…đang là vấn đề gây nhức nhối hiện nay. Theo thống kê của bộ Khoa Học Công nghệ và Môi trường mức độ ô nhiễm khi thải ra đều vượt quá mức cho phép. Điều này gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến an toàn sức khỏe của con người và các sinh vật sống trong môi trường đó. So với việc xử lý nước ô nhiễm từ các nhà máy sản xuất, các khu chế xuất công nghiệp thì việc xử lý ô nhiễm ở các chợ cũng quan trọng không kém. Thành phố Hồ Chí Minh là nơi đông dân cư tập trung nhiều chợ phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của người dân. Có nhiều loại nước được thải ra trong chợ chưa qua xử lý thích hợp. Đây là nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm môi trường. Hiện nay đã có nhiều biện pháp xử lý nước thải được ứng dụng, trong đó xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học đang phổ biến vì tính hiệu quả, ít đầu tư, và phù hợp với tình hình điều kiện kinh tế ở nước ta. Được biết như loài thực vật thủy sinh dễ trồng, phát triển rất nhanh, và có khả năng hấp thụ nitơ- photpho cao trong nước thải sinh hoạt. Rong Ceratophyllum demersum (hay còn gọi là Hornwort) được sử dụng nhiều nơi vì có thể thích hợp trồng ở mọi địa hình và không gây hại cho những sinh vật khác cũng như môi trường sinh thái xung quanh. Ở Việt Nam, nhiệt độ và khí hậu rất thích hợp cho sự phát triển của rong. Việc ứng dụng rong này để xử lý nước thải là một vấn đề hoàn toàn mới hiện nay. Với mục đích tìm hiểu về phương pháp cũng như là hiệu quả xử lý nước thải sinh hoạt bằng biện pháp sinh học, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng rong Ceratophyllum demersum để xử lý Nitơ, Photpho trong nước thải sinh hoạt chợ đầu mối Nông Sản Thủ Đức” I.2. Tính cấp thiết của đề tài Nguồn nước thải sinh hoạt hằng ngày không an toàn, chứa nhiều hợp chất hữu cơ, các VSV có hại và vi khuẩn gây bệnh…thường là nguyên nhân trực tiếp hay gián 14 tiếp gây ảnh hưởng đến sức khỏe người dân và môi trường sống xung quanh. Vì vậy, xử lý nước thải sinh hoạt trong chợ trở thành một vấn đề cần thiết và cấp bách. I.3. Mục tiêu nghiên cứu  Xác định hiệu quả xử lý nước thải của rong.  Xây dựng mô hình xử lý kết hợp với rong để đạt hiệu quả tốt nhất. I.4. Giới hạn phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt ở chợ đầu mối Nông Sản Thủ Đức thành phố Hồ Chí Minh. - Do tính giới hạn đề tài nên chỉ xác định các chỉ tiêu pH, COD, BOD5, SS, tổng Nitơ, tổng Photpho. I.5. Ý nghĩa khoa học Tìm hiểu sâu hơn về khả năng và cơ chế của thực vật thủy sinh nói chung và rong Ceratophyllum demersum nói riêng trong việc ứng dụng vào xử lý các loại nước thải đa dạng hơn. Tăng mức độ hiểu biết về thiết lập mô hình xử lý nước thải trong thực tế bằng phương pháp sinh học kinh tế và hiệu quả. I.6. Ý nghĩa thực tiễn  Giảm thiểu ô nhiễm môi trường do các loại nước thải sinh hoạt gây ra.  Xây dựng mô hình xử lý phù hợp với tình hình và điều kiện nơi xử lý.  Nước thải sau xử lý có thể làm nguồn nước tưới cho cây trồng và cây hoa màu khác.  Sinh khối từ thực vật được sử dụng làm thức ăn cho gia súc. 15 Chƣơng II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU I. Ô nhiễm nƣớc thải I.1.Nguồn gốc chất thải 16 I.1.1. Khái niệm Nước thải là nguồn nước đã qua sử dụng có chứa một lượng lớn các tạp chất vô cơ và hữu cơ hòa tan. Nếu không kiểm soát được hàm lượng nước thải và không xử lý thích hợp thì sẽ gây ra những hậu quả khó lường trước được. Thông thường nước thải được phân loại dựa vào nguồn gốc phát sinh ra chúng như nước thải đô thị, nước thải công nghiệp, nước thải tự nhiên... Tuy nhiên, ở đây chúng tôi chỉ đề cập đến nước thải sinh hoạt như là nguyên nhân chính dẫn đến ô nhiễm môi trường do hoạt động sinh hoạt hằng ngày của con người. I.1.2. Nguồn gốc phát sinh  Nước thải từ các khu vực sinh hoạt trong chợ như khu hành chính, khu vực văn phòng, và khu vực dân cư sinh sống.  Nước thải từ các bể tự hoại của 5 nhà vệ sinh trong lồng chợ  Nước thải từ nước rửa các loại hàng hóa, vệ sinh chợ.  Nước ép rác từ trạm xử lý rác của chợ.  Nước tưới cây.  Nước mưa chảy tràn trong khu vực chợ. I.2. Thành phần và tính chất nước thải Nước thải là một hỗn hợp phức tạp, bao gồm nước và nhiều chất bẩn khác nhau. Thành phần chất bẩn trong nước thải sinh hoạt được biểu diễn theo sơ đồ sau: 17 Sơ đồ 2.1 Thành phần của chất thải (Nguồn: Công nghệ xử lý nước thải của Nguyễn Đức Lượng) Ngoài ra trong nước thải còn chứa nhiều loại vi sinh vật như vi khuẩn, virut, nấm, rong, tảo, trứng giun sán…Các vi sinh vật này có khả năng gây bệnh và có thể tạo thành dịch bệnh rất nguy hiểm. I.3. Phân loại nước thải Các loại nước thải được hình thành có số lượng, thành phần, và tính chất hoàn toàn khác nhau. Tuy nhiên để thuận tiện cho việc xử lý và tái sử dụng, người ta chia làm 3 loại chính: Nước thải chứa phân. Trong nước thải luôn tồn tại nhiều loại vi khuẩn khác nhau dễ gây mùi hôi thối và gây bệnh. Hàm lượng các chất hữu cơ (BOD) và các chất dinh dưỡng như Nitơ và photpho cao trong nước thải sẽ dẫn đến ô Nước thải 99% Nước 1% Chất thải rắn 50-70% các chất hữu cơ 30-50% các chất vô cơ 65% Protein 25% Cacbohydrat 10% chất béo Cát Muối Kim loại 18 nhiễm nguồn nước mặt, gây hại đến sức khoẻ người dân sống vùng lân cận. Tuy nhiên, chúng thích hợp cho việc làm phân bón hoặc tạo khí sinh học. Nước thải từ các thiết bị vệ sinh như bồn tắm, bồn vệ sinh trong chợ. Loại này chủ yếu là chất lơ lửng, chất tẩy rửa nên thường gọi là “nước xám”. Nồng độ các chất hữu cơ trong loại nước thải này thường thấp và rất khó phân hủy sinh học. Trong nước thải này cũng chứa nhiều tạp chất vô cơ. Nước thải từ việc sinh hoạt trong chợ và những nguồn khác. Các loại này thường có hàm lượng lớn các chất hữu cơ (BOD, COD) và các nguyên tố dinh dưỡng khác (Nitơ- Photpho). Các chất bẩn trong nước thải này dễ tạo khí sinh học và tạo phân bón. Để xử lý, ta quan tâm đến các thành phần sau của nước thải:  Các chất rắn (chủ yếu là rắn lơ lửng).  Các chất hữu cơ (chủ yếu là các chất có thể phân huỷ sinh học).  Các chất dinh dưỡng (các hợp chất Nitơ và Photpho).  Các vi sinh vật gây bệnh.  Hàm lượng BOD, COD. I.4. Tác hại của ô nhiễm - Gây ô nhiễm nguồn nước mặt và nguồn nước ngầm. Nước thải không qua xử lý sẽ gây ô nhiễm cả một vùng hay một khu vực nào đó. Khi mưa xuống hay vì một nguyên nhân khách quan nào đó sẽ khiến cho nước ô nhiễm chảy tràn mặt đất, gây ô nhiễm nguồn nước mặt và cả nguồn nước ngầm nếu có. - Làm giảm sự đa dạng sinh học, gây mất cân bằng sinh thái. Nguyên nhân là do nước ô nhiễm sẽ làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước. Từ đó làm thay đổi hoàn toàn hệ sinh thái có trong nước. Ngoài ra khi nước ô nhiễm hòa cùng với nguồn nước mới thì số lượng VSV sẽ giảm đột ngột do chưa thích nghi kịp với môi trường mới. Cũng có trường hợp VSV chết hàng loạt do nước thải có nhiệt độ quá cao hay mức độ 19 ô nhiễm nặng. Đây là biểu đồ chứng minh sự tăng trưởng của cả hai loài VSV cũ và mới: Sơ đồ 2.2 Sự thay đổi số lượng VSV khi đổ nước thải vào - Ảnh hưởng và tác động lâu dài lên những hệ sinh thái khác khi nước thải ô nhiễm quá nặng hay trong nước thải có chứa nhiều chất độc hại. Những chất này tiêu diệt VSV, thực vật thủy sinh, động vật thủy sinh, ngăn cản chu kỳ chuyển hóa của nhiều chất liên quan. Khi chu kỳ này bị ảnh hưởng sẽ dẫn đến ứ đọng vật chất và ao hồ. Do đó, lượng oxy ngày càng ít và ô nhiễm ngày càng nặng hơn. - Ảnh hưởng đến sức khỏe con người và những sinh vật sống khác. Nước thải không xử lý triệt để sẽ thay đổi mạnh về đặc tính hóa lý và sinh học. Ngoài ra ô nhiễm nước thải còn tạo điều kiện cho các vi khuẩn gây bệnh phát triển mạnh, gây phát tán đến những vùng lân cận. Sự thay đổi về tính chất và phát tán mạnh chính là nguyên nhân chính gây hậu quả nghiêm trọng. II. Các quá trình diễn ra trong nƣớc thải II.1. Quá trình phân hủy hiếu khí 2 1 1- Số lượng VSV khi đổ nước thải vào nguồn nước 2- Số lượng VSV ở nguồn nước bị ô nhiễm bởi nước thải Số lượng VSV (Tb/l) Thời gian (giờ) 20 Khi oxy được tạo ra trong môi trường sẽ có một phần thoát ra. Phần thoát ra là oxy tự do. Phần oxy hòa tan còn lại trong môi trường nước sẽ tham gia vào các phản ứng hóa học và các phản ứng sinh học.Các phản ứng phân hủy các hợp chất hữu cơ cần rất nhiều oxy. Nếu nước thải chứa nhiều chất hữu cơ cần phân giải và các chất vô cơ cần oxy hóa thì nhu cầu oxy rất lớn. Trong điều kiện tự nhiên, nếu nước chứa một lượng các chất hữu cơ và vô cơ tương ứng với nhu cầu oxy có trong nước để tiến hành các quá trình oxy hóa sinh học và oxy hóa hóa học thì quá trình tự làm sạch nước tự nhiên được thiết lập và xảy ra rất hiệu quả. Khi đó không cần tác động vào môi trường, nước cũng tự động làm sạch. Quá trình chuyển hóa vật chất trong tế bào vi sinh vật gồm hàng loạt các phản ứng hóa sinh là đồng hóa và dị hóa cũng xảy ra.Quá trình này gồm 3 giai đoạn như sau: Oxy hóa các chất hữu cơ CxHyOz +O2CO2 +H2O+ ∆H Tổng hợp xây dựng tế bào CxHyOz +O2 tế bào VSV +CO2+ H2O+ C5H7NO2- ∆H Tự oxy hóa chất liệu tế bào (tự phân hủy) C5H7NO2 +5O2 5CO2 + 2H2O + NH3- ∆H Với sự tham gia của các VSV như Pseumonas, Bacillus, Alealigenes, Flavobacterium… Trong trường hợp nước chứa nhiều chất hữu cơ và vô cơ vượt quá mức oxy cần thiết có trong nước để oxy hóa chúng thì nước sẽ bị ô nhiễm. Khi đó người ta can thiệp bằng cách cung cấp O2 từ bên ngoài vào để thiết lập trạng thái cân bằng giữa lượng chất ô nhiễm và nhu cầu oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa sinh hoc và quá trình oxy hóa hóa học. Điều này giúp hình thành phương pháp xử lý nước thải thích hợp hơn. II.2. Quá trình phân hủy kị khí 21 Quá trình phân hủy kị khí là quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ cặn bùn, cặn thải