Đồ án môn học Ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý nước thải sinh hoạt
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
Quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước tạo nên một sức ép lớn đối
với môi trường. Trong sự phát triển kinh tế xã hội, tốc độ đô thị hóa ngày càng gia
tăng. Mức độ ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm đang ngày càng trầm trọng.
Do đó việc xây dựng, vận hành các hệ thống xử lý nước thải cho các đô thị hiện nay
là hết sức cần thiết.
Đề bài: Ứng dụng công nghệ MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) trong xử
lý nước thải sinh hoạt đô thị.
- Lưu lượng q = 2000 m
3
/ngày đêm.
- Yêu cầu xử lý: QCVN 14:2008/BTNMT, cột A

Sinh viên: Đỗ Quốc Cường, Lớp CNMT k50.QNTrang 1
Đồ án môn học Ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý nước thải sinh hoạt
Chương I:
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT ĐÔ THỊ
I.1. Giới thiệu chung:
Con người trong các hoạt động kinh tế xã hội đã sử dụng một lượng nước rất
lớn. Nước cấp sau khi sử dụng vào mục đích sinh hoạt, sản xuất, nước mưa chảy
tràn trên các mái nhà, mặt đường, sân vườn,…Bị nhiểm bẩn chứa nhiều hợp chất
bẩn gây ô nhiễm môi trường.
Nước thải sinh hoạt là nước thải được bỏ đi sau khi sử dụng cho các mục đích
sinh hoạt của con người. Một số các hoạt động dịch vụ hoặc công cộng như bệnh
viện, trường học, nhà ăn cũng tạo ra các loại nước thải có thành phần và tính chất
tương tự như nước thải sinh hoạt. Nước thải sinh hoạt là hỗn hợp phức tạp thành
phần các chất, trong đó chất bẩn thuộc nguồn gốc hữu cơ thường tồn tại dưới dạng
không hòa tan, dạng keo và dạng hòa tan dễ bị phân hủy thối rữa, chứa nhiều vi
trùng gây bệnh và truyền bệnh nguy hiểm. Thành phần và tính chất của chất bẩn phụ

cacbon như mỡ, xà phòng, hydrocacbon…
I.1.3. Đặc điểm sinh vật, vi sinh vật:
Nước thải sinh hoạt chứa rất nhiều sinh vật chủ yếu là vi sinh với số lượng từ
10
5
đến 10
6
tế bào trong 1ml. Nguồn chủ yếu đưa vi sinh vật vào nước thải là phân,
nước tiểu và đất cát.
Tế bào vi sinh vật hình thành từ chất hữu cơ, nên tập hợp vi sinh có thể coi là
một phần của tổng hợp chất hữu cơ trong nước thải. Phần này sống, hoạt động, tăng
trưởng để phân hủy phần hữu cơ còn lại của nước thải.
Vi sinh trong nước thải thường được phân biệt theo hình dạng. Vi sinh xử lý
nước thải có thể chia thành 3 nhóm: Vi khuản, nấm, động vật nguyên sinh
(Protozoa).
Vi khuẩn đóng vai trò quan trọng đầu tiên trong việc phân hủy chất hữu cơ,
nó là cơ thể sống đơn bào, có khả năng phát triển và tăng trưởng trong các bông cặn
lơ lửng hoặc dính bám vào bề mặt vật cứng. Vi khuẩn có khả năng sinh sản rất
nhanh, khi tiếp xúc với chất dinh dưỡng có trong nước thải, chúng hấp thụ nhanh
thức ăn qua màng tế bào. Đa số vi khuẩn đóng vai trò quan trọng trong việc phân
hủy chất hữu cơ, biến chất hữu cơ thành chất ổn định tạo thành bông cặn dễ lắng,
Sinh viên: Đỗ Quốc Cường, Lớp CNMT k50.QNTrang 3
Đồ án môn học Ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý nước thải sinh hoạt
nhưng thường củng có loại vi khuẩn dạng lông tơ (filamentous) kết với nhau thành
lưới nhẹ nổi lên bề mặt làm ngăn cản quá trình lắng.
Vi khuẩn dạng nấm (Fungi bacteria) có kích thước lớn hơn vi khuẩn và không
có vai trò trong quá trình phân hủy ban đầu của chất hữu cơ trong quá trình xử lý
nước thải. Vi khuẩn dạng nấm phát triển thường kết thành lưới nổi trên mặt nước
gây cản trở dòng chảy và quá trình thủy động học.
Động vật nguyên sinh đặc trưng bằng một vài giai đoạn hoạt động trong quá

I.2.2. Nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD) và hóa học (COD):
Mức độ nhiễm bẩn nước thải bởi chất hữu cơ có thể xác định theo lượng ôxy
cần thiết để ôxy hóa chất hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật hiếu khí và được gọi
là nhu cầu ôxy cho quá trình sinh hóa. Nhu cầu ôxy sinh hóa là chỉ tiêu rất quan
trọng và tiện dùng để chỉ mức độ nhiễm bẩn của của nước thải bởi các chất hữu cơ.
Trị số BOD đo được cho phép tính toán lượng ôxy hòa tan cần thiết để cấp cho các
phản ứng sinh hóa của vi khuẩn diễn ra trong quá trình phân hủy hiếu khí các chất
hữu cơ có trong nước thải.
Nhu cầu ôxy hóa học COD: Là lượng ôxy cần thiết để ôxy hóa hoàn toàn chất
hữu cơ và một phần nhỏ các chất vô cơ dễ bị ôxy hóa có trong nước thải. Chỉ tiêu
nhu cầu ôxy sinh hóa BOD không đủ để phản ánh khả năng ôxy hóa các chất hữu cơ
khó bị ôxy hóa và các chất vô cơ có thể bị ôxy hóa có trong nước thải. Việc xác định
COD có thể tiến hành bằng cách cho chất ôxy hóa mạnh vào mẫu thử nước thải
trong môi trường axít. Trị số COD luôn lớn hơn trị số BOD
5
và tỷ số COD : BOD
càng nhỏ thì xử lý sinh học càng dễ.
I.2.3. Ôxy hòa tan:
Nồng độ ôxy hòa tan trong nước thải trước và sau xử lý là chỉ tiêu rất quan
trọng. Trong quá trình xử lý hiếu khí luôn phải giữ nồng độ ôxy hòa tan trong nước
thải từ 1,5 – 2 mg/l để quá trình ôxy hóa diễn ra theo ý muốn và để hỗn hợp không
rơi vào tình trạng yếm khí. Ôxy là khí có độ hòa tan thấp và nồng độ ôxy hòa tan
phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ muối có trong nước. Trong quá trình xử lý nước
thải, vi sinh vật tiêu thụ ôxy hòa tan để đồng hóa các chất dinh dưỡng và chất nền
BOD, N, P cần thiết cho việc duy trì sự sống, tăng trưởng và sinh sản của chúng.
Sinh viên: Đỗ Quốc Cường, Lớp CNMT k50.QNTrang 5
Đồ án môn học Ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý nước thải sinh hoạt
I.2.4. Trị số pH:
Trị số pH cho biết nước thải có tính trung hòa, tính axit hay tính kiềm. Quá
trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh họa rất nhạy cảm với sự dao động của

nhanh của rong, tảo làm bẩn nguồn nước.
b.Các hợp chất photpho trong nước thải: Photpho cũng giống như nitơ, là
chất dinh dưỡng cho vi khuẩn sống và phát triển trong các công trình xử lý nước
thải. Photpho là chất dinh dưỡng đầu tiên cần thiết cho sự phát triển của thảo mộc
sống dưới nước, nếu nồng độ photpho trong nước thải xả ra sông, suối quá mức cho
phép sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng. Photpho thường ở dạng photphat vô cơ và bắt
nguồn từ chất thải là phân, nước tiểu, phân bón dùng trong nông nghiệp và từ các
chất tẩy rửa dùng trong sinh hoạt hằng ngày.
GVHD: PGS.TS. Đặng Xuân Hiển – Viện KH&CN Môi Trường, ĐHBK Hà Nội Trang 6
Đồ án môn học Ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý nước thải sinh hoạt
I.2.6. Các hợp chất vô cơ khác trong nước thải:
Có rất nhiều hợp chất vô cơ trong nước thải.
Để đánh giá tính chất nhiểm bẩn của nước thải bởi khoáng vật người ta dùng
các chỉ tiêu về hàm lượng sulfat và clorua. Trong nước thải đô thị hàm lượng sulfat
vào khoảng 100 đến 150 mg/l, còn hàm lượng clorua từ 150 đến 250 mg/l. Hàm
lượng sulfat và clorua thường không hoặc ít thay đổi trước và sau xử lý và cũng
không làm ảnh hưởng tới các quá trình lí hóa, sinh hóa nước thải và cặn bã.
I.2.7. Vi sinh vật:
Nước thải sinh hoạt chứa rất nhiều các vi sinh vật với số lượng từ 10
5
– 10
6
tế
bào/1ml. Phần lớn vi sinh có trong nước thải không phải là vi khuẩn gây bênh, có
thể có một số ít vi khuẩn gây bệnh như thương hàn, tả, lỵ, vi trùng gan.
* Các thông số cụ thể của đồ án: Lưu lượng Q = 1500m
3
/ngày đêm.
TT Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
1 Tổng chất rắn TS mg/l 700

các công trình ổn định cặn.
a. Bể lắng cát: Bể lắng cát đặt sau song chắn và đặt trước bể điều hòa lưu
lượng và chất lượng, trước bể lắng đợt một. Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn
thô, nặng như cát, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh, mảnh kim loại, tro tàn, than vụn, vỏ trứng,
… để bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị mài mòn. Theo đặc tính của dòng chảy có thể
phân loại bể lắng cát: Bể lắng cát ngang, bể lắng cát thổi khí, bể lắng cát ly tâm.
b. Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng: Lưu lượng và chất lượng nước thải
từ hệ thống cống thu gom chảy về nhà máy xử lý thường xuyên dao động theo các
ngày giờ, có 2 loại bể điều hòa: Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng nằm trực tiếp
trên đường chuyển động của dòng chảy; Bể điều hòa lưu lượng là chủ yếu, có thể
nằm trực tiếp trên đường vận chuyển hoặc nằm ngoài đường đi của dòng chảy. Tùy
GVHD: PGS.TS. Đặng Xuân Hiển – Viện KH&CN Môi Trường, ĐHBK Hà Nội Trang 8
Đồ án môn học Ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý nước thải sinh hoạt
theo điều kiên đất đai và chất lượng nước thải, khi mạng cống thu gom là mang cống
chung thường áp dụng bể điều hòa lư lượng để tích trữ được lượng nước sau cơn
mưa. Ở các mạng thu gom là hệ thống cống riêng và ở những nơi có chất lượng
nước thải thay đổi thường áp dụng bể điều hòa cả lưu lượng và chất lượng.
Điều chỉnh pH và bổ sung chất dinh dưỡng N,P: Nước thải trước khi đi vào
các công trình xử lý sinh học phải có trị số pH nằm trong khoảng 6,5 – 8,5 và tỷ lệ
các chất dinh dưỡng C:N:P trong khoảng 100:5:1.
c. Bể lắng đợt I: Có nhiệm vụ lắng các hạt rắn nhỏ hơn 0,2 mm, bể lắng đợt
một có nhiều loại khác nhau. Bùn lắng được tách ra khỏi nước ngay sau khi lắng, có
thể bằng phương pháp thủ công hay cơ giới.
Quá trình lắng chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau: Lưu lượng nước thải, thời
gian lắng (hay thời gian lưu), khối lượng riêng và tải lượng tính theo chất rắn lơ
lửng, tải lượng thủy lực, sự keo tụ các hạt rắn, vận tốc dòng chảy trong bể, sự nén
bùn đặc, nhiệt độ của nước thải và kích thước bể lắng.
I.3.3. Xử lý bậc II:
Là công đoạn phân hủy sinh học hiếu khí các hợp chất hữu cơ. Mục đích cơ
bản của quá trình xử lý sinh học là lợi dụng các hoạt động sống và sinh sản của vi

/1kgBOD
5
cần khử.
- Chỉ số thể tích bùn SVI từ 50 – 150 ml/g.
- Nồng độ bùn hoạt tính trong bể aerotenk: 1500 – 3000 mg/l.
- Tuổi của bùn
θ
từ 3 – 15 ngày.
GVHD: PGS.TS. Đặng Xuân Hiển – Viện KH&CN Môi Trường, ĐHBK Hà Nội Trang 10
Đồ án môn học Ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý nước thải sinh hoạt
- Nồng độ BOD đầu vào < 400 mg/l, hiệu quả làm sạch từ 80 – 95 %.
b. Bể Aerotank hoạt động gián đoạn theo mẻ (SBR – Sequencing Batch
Reactor):
Là một dạng xử lý sinh học nước thải bằng bùn hoạt tính. Do hoạt động gián
đoạn nên số ngăn tối thiểu của bể là 2.
Bể lắng đợt 1
Bể SBR 1
Bể SBR 2
Khử trùng
Xả bùn
Nguồn tiếp nhận
Sơ đồ:
Đặc điểm:
- BOD của nước thải sau xử lý thường < 20 mg/l.
- Hàm lượng cặn lơ lửng 3 – 25 mg/l và N-NH3 từ 0,3 – 12 mg/l.
- Bể SBR làm việc không cần bể lắng đợt 2.
Bể SBR có ưu điểm là cấu tạo đơn giản, hiệu quả xử lý cao, khử được các
chất dinh dưỡng nitơ, dễ vận hành. Sự dao động lưu lượng nước thải ít ảnh hưởng
đến hiệu quả xử lý.
Nhược điểm chính của bể là công suất xử lý nhỏ, để hoạt động có hiệu quả

khuẩn tùy tiện. Các vi khuẩn tùy tiện này có thể sử dụng ôxy hòa tan trong nước,
hoặc khi lượng ôxy hòa tan không đủ chúng sẽ sử dụng nitrate, nitrite.
GVHD: PGS.TS. Đặng Xuân Hiển – Viện KH&CN Môi Trường, ĐHBK Hà Nội Trang 12
Đồ án môn học Ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý nước thải sinh hoạt
Tại bề mặt của lớp màng sinh học đọng lại các chất lỏng phân biệt rõ ràng do
sự di chuyển lẫn lộn trong bể phản ứng. Chất dinh dưỡng và ôxy khuếch tán qua lớp
chất lỏng đến bề mặt của màng sinh học. Trong khi đó, các sản phẩm của sự phân
hủy sinh học sẽ được khuếch tán nhanh từ màng sinh học ra ngoài môi trường chất
lỏng chuyển động , quá trình như thế cứ tiếp diễn.
Khi vi sinh vật phát triển và tăng lên nhiều lần, sinh khối trên các đệm cũng
tăng lên, lớp màng sinh vật ngày càng dày. Khi đó sẽ ảnh hưởng đến khả năng cung
cấp ôxy hòa tan cơ chất trong bể phản ứng đến tất cả các vi sinh vật trên màng sinh
học. Các vi sinh vật ở lớp ngoài cùng của màng sinh học thì cần thiết nhất ôxy hòa
tan và cơ chất khuếch tán trong suốt quá trình. Khi ôxy hòa tan và cơ chất khuếch
tán qua mỗi lớp màng có sau thì các vi sinh vật ở lớp trước đó tiêu thụ càng nhiều.
Lượng oxy hòa tan sẽ giảm dần trong quá trình tạo màng sinh học và sẽ tạo ra các
sản phẩm của sự phân hủy hiếu khí, thiếu khí và yếm khí ở các lớp của màng sinh
vật.
* Cấu tạo của đệm: Đệm có nhiều hình dạng khác nhau, thông thường các
đệm có hình trụ đứng, đường kính khoảng 10mm, cao 7mm, bên trong và bề mặt
ngoài có nhiều khe để tăng diện tích bề mặt. Diện tích bề mặt của các đệm plastic là
rất lớn (120 - 950 m
2
/m
3
). Đêm được làm bằng vật liệu Polyethylen để đảmm bảo độ
bền, không bị gãy vỡ trong quá trình làm việc.
Bể lắng đợt I
Bể lắng đợt II
* Ưu điểm của MBBR so với những phuơng pháp xử lý sinh học truyền

GVHD: PGS.TS. Đặng Xuân Hiển – Viện KH&CN Môi Trường, ĐHBK Hà Nội Trang 14
Đồ án môn học Ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý nước thải sinh hoạt
Bể lắng cát và tách dầu mỡ
Bể điều hòa
Bể lắng đợt I
MBBR
Bể lắng đợt II
Khử trùng
Nguồn tiếp nhận
Thùng gom rác
Cấp khí
Sân phơi cát
Bể nén bùn
Máy ép bùn
Thùng dầu, mỡ
Thuyết minh sơ đồ công nghệ:
Nước thải sinh hoạt của đô thị theo mương dẫn sau khi qua song chắn rác sẽ
được tách các tạp chất có kích thước lớn trôi nổi lơ lửng trong nước như gỗ, nhựa,
giấy, vỏ hoa quả… Trong thành phần cặn lắng nước thải thường có độ cát với độ
lớn thủy lực
u
≥
18mm/s. Đây là các phần tử vô cơ có kích thước và tỷ trọng lớn.
Mặc dù không độc hại, nhưng chúng cản trở hoạt động của của các công trình xử lý
nước thải như làm giảm dung tích công tác của công trình, gây khó khăn cho việc xả
bùn cặn, phá hủy quá trình công nghệ của trạm xử lý nước thải… Để đảm bảo cho
các công trình xử lý sinh học nước thải hoạt động ổn định cần phải có công trình và
Sinh viên: Đỗ Quốc Cường, Lớp CNMT k50.QNTrang 15
Đồ án môn học Ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý nước thải sinh hoạt
thiết bị lắng cát phía trước, tại đây các loại cặn thô như cát, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh,

quá trình lắng, kích thước, mật độ, hình dạng của các hạt và cả tính chất vật lý của
hệ bị thay đổi.
Nước thải có khối lượng riêng và độ nhớt cao. Độ nhớt và khối lượng riêng
của nước thải chỉ chứa các hạt rắn được tính theo công thức:
Sinh viên: Đỗ Quốc Cường, Lớp CNMT k50.QNTrang 17
Đồ án môn học Ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý nước thải sinh hoạt

0 0
(1 2,5 )
nt
C
µ µ
= +
(2.1)

(1 )
nt r
ρ ρ ρ ε
= + −
(2.2)
Trong đó: -
0
,
nt
µ µ
: Độ nhớt động lực học của nước thải và nước sạch, Pa.s;
-
0
C
: Nồng độ thể tích của các hạt lơ lửng, kg/m

Stockes với giả thiết hạt lắng có dạng hình cầu:
Khi lắng, hạt rắn chịu tác dụng của các lực:
Lực trọng trường:
g h
F v g
ρ
= ∗ ∗
(2.4)
Lực Archimedes:
n l
F v g
ρ
= ∗ ∗
(2.5)
GVHD: PGS.TS. Đặng Xuân Hiển – Viện KH&CN Môi Trường, ĐHBK Hà Nội Trang 18
Đồ án môn học Ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý nước thải sinh hoạt
Lực ma sát:
2
2
f D l
W
F C S
ρ
= ∗ ∗ ∗
(2.6)
Trong đó:
,
h l
ρ ρ
: Khối lượng riêng của hạt rắn và chất lỏng;

.
Theo định luật II Newton, ta có:
g n l
m dW
F F F
dt
∗
= − −
(2.7)
Sau một thời gian ngắn ban đầu, gia tốc chuyển động sẽ bằng (
0
dW
dt
=
) và
vận tốc lắng sẽ không đổi, thay giá trị các lực vào (2.7) và giải phương trình trên, ta
có vận tốc lắng.
Sinh viên: Đỗ Quốc Cường, Lớp CNMT k50.QNTrang 19
Đồ án môn học Ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý nước thải sinh hoạt
Vận tốc lắng cho các hạt hình cầu:
1
2
4
3
h l
l
D l
g
W d
C

W g d
ρ ρ
µ
−
= ∗ ∗ ∗
.
* Khi nồng độ các hạt rắn trong dung dich tương đối thấp, chúng sẽ lắng
không giống nhau và sẽ kết hợp lại với nhau trong quá trình lắng gọi là lắng keo tụ.
* Khi nồng độ chất rắn lơ lửng trong hệ thống cao hơn 500 mg/l thường xảy
ra lắng vùng bao gồm lắng tập thể và lắng nén. Loại lắng này xảy ra cùng với loại
lắng riêng rẽ từng hạt và lắng keo tụ, có đặc điểm là các hạt rất gần nahu. Khi hạt
lắng xuống chiếm chỗ của chất lỏng và dòng chất lỏng bị thay thế đi lên sẽ cản trở
làm giảm vận tốc lắng của hạt khác. Do mật độ hạt rắn cao nên lắng vùng thường
dẫn đến lắng cả khối với bề mặt phân cách rõ rệt giữa các khối chất rắn – lỏng và
nước trong.
II.2. Quá trình xử lý sinh học hiếu khí với công nghệ MBBR:
II.2.1. Cơ chế:
Khi đưa nước thải vào trong hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp sinh
học, các chất bẩn hữu cơ ở trạng thái hòa tan, keo và không hòa tan phân tán nhỏ sẽ
GVHD: PGS.TS. Đặng Xuân Hiển – Viện KH&CN Môi Trường, ĐHBK Hà Nội Trang 20
Đồ án môn học Ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý nước thải sinh hoạt
được hấp phụ lên bề mặt tế bào vi khuẩn. Sau đó chúng được chuyển hóa và phân
hủy nhờ vi khuẩn. Quá trình này gồm 3 giai đoạn:
- Khuếch tán, chuyển dịch và hấp phụ chất bẩn từ môi trường nước lên bề
mặt tế bào vi khuẩn;
- Oxy hóa ngoại bào và vận chuyển các chất bẩn hấp phụ được qua màng tế
bào vi khuẩn;
- Chuyển hóa các chất hữu cơ thành năng lượng, tổng hợp sinh khối từ chất
hữu cơ và các nguyên tố dinh dưỡng khác bên trong tế bào vi khuẩn.
* Sự chuyển hóa các chât hữu cơ và các chất dinh dưỡng nhờ vi khuẩn hiếu

+ H
2
O + ∆E
- Quá trình tổng hợp để xây dựng tế bào:
C
x
H
y
O
z
+ NH
3
+O
2
+ ∆E
vsv
→
C
5
H
7
NO
2
+ CO
2
+ H
2
O
C
x

2
+ O
2

vsv
→
CO
2
+ H
2
O + NH
3
+ ∆E
Sinh viên: Đỗ Quốc Cường, Lớp CNMT k50.QNTrang 21
Đồ án môn học Ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý nước thải sinh hoạt
Trong quá trình ôxy hóa sinh hóa hiếu khí, các hợp chất hữu cơ chứa nitơ, lưu
huỳnh, phốt pho cũng được chuyển hóa thành nitrat (NO
3-
), sunphat (SO
4
2-
), phốt
phát (PO
4
3-
), CO
2
và H
2
O.

+ 2H
2
O + 5CO
2
→
C
5
H
7
NO
2
+ 400NO
3
-
II.2.2. Sự phát triển của tế bào và động học của phản ứng lên men:
Dựa trên đặc tính sinh lý và tốc độ sinh sản của vi sinh vật, quá trình phát
triển của chúng được chia thành nhiều giai đoạn:
- Giai đoạn tiềm phát: vi sinh vật chưa thích nghi với môi trường hoặc đang
biến đổi để thích nghi. Đến cuối giai đoạn này tế bào vi sinh vật mới bắt đầu sinh
trưởng, các tế bào mới tăng về kích thước nhưng chưa tăng về số lượng.
- Giai đoạn lũy tiến: Vi sinh vật phát triển với tốc độ riên không đổi, sau một
thời gian nhất định, tổng số lượng tế bào cũng như trọng lượng tế bào tăng lên gấp
đôi.
- Giai đoạn tốc độ chậm: Tốc độ phát triển giảm dần tới mức cân bằng ở cuối
pha, ở các vi sinh vật cho sản phẩm trao đổi chất thì giai đoạn này chính là giai đoạn
hình thành sản phẩm như enzym, alcol, axit hữu cơ, vitamin…
- Giai đoạn cân bằng: Số lượng tế bào sống được giữ ở mức không đổi. Tinh
chất sinh lý của tế bào vi sinh vật bắt đầu thay đổi, cụ thể là cường độ trao đổi chất
giảm đi rõ rệt.
- Giai đoạn suy tàn: Tốc độ sinh sản giảm đi rõ rệt và dần dần ngừng hẳn, dẫn

: Thời gian.
Phương trình Monod dựa trên giả thuyết: Tốc độ sử dụng dinh dưỡng và tốc
độ sinh trưởng bị giới hạn bởi tốc độ các phản ứng enzym, bao gồm cả sự thiếu các
chất cần thiết, phương trình có dạng:
axm
s
S
S K
µ µ
=
+
(2.10)
Trong đó:
S: Nồng độ cơ chất, mg/l;
s
K
: Hằng số bán bảo hòa, khi nồng độ cơ chất
ax
2
m
µ
µ
=
(mg/l);
axm
µ
: Tốc độ tăng trưởng riêng lớn nhất.
Sinh viên: Đỗ Quốc Cường, Lớp CNMT k50.QNTrang 23
Đồ án môn học Ứng dụng công nghệ MBBR trong xử lý nước thải sinh hoạt
Khi dư thừa dinh dưỡng, nghĩa là S >>

, hằng sô tốc độ sinh trưởng bằng
ax
2
m
µ
Thay (2.9) vào (2.10), ta được:
max
g
s
S X
dX
r
dt K S
µ
∗ ∗
= =
+
(2.12)
Nếu như tất cả dinh dưỡng được chuyển hóa thành sinh khối thì tốc độ sử
dụng dinh dưỡng sẽ bằng tốc độ sản sinh sinh khối. Nhưng vì sự dị hóa chuyển hóa
một phần dinh dưởng thành các sản phẩm phụ nào đó nên tốc độ sử dụng dinh
dưỡng sẽ lớn hơn tốc độ tạo sinh khối:

g su
dS
r Y Y r
dt
= − = − ∗
(2.13)
Hay:

được chuyển động do chuyển động của dòng nước và quá trình cấp khí. Các vi sinh
vật có khả năng phân giải chất hữu cơ trong nước thải bám dính và phát triển trên bề
mặt các đệm. Các vi sinh vật hiếu khí sẽ chuyển hóa các chất hữu cơ trong nước thải
để để phát triển thành sinh khối vi sinh vật. Quần xã vi sinh vật sẽ phát triển và dày
lên rất nhanh cùng với sự suy giảm các chất ô nhiễm ttrong nước thải. Khi đạt đến
một độ dày nhất định, khối lượng vi sinh vật sẽ tăng lên, khả năng bám dính của vi
sinh vật ở lớp bên trong sẽ giảm đi cho đến khi chúng không bám được lên bề mặt
đệm nữa mà bong ra rơi vào trong nước thải. Một lượng nhỏ vi sinh vật còn sót lại
bám trên các đệm sẽ tiếp tục sử dụng chất hữu cơ có trong nước thải để hình thành
nên một quần xã sinh vật mới bám dính trên đệm.
Từ phương trình (2.14):
ax
( )
g
m
su
s
r
S X
r
Y Y K S
µ
∗ ∗
= = −
+
Đặt
axm
K
Y
µ