Đặc trưng của vi sinh trong các hệ xử lý vi sinh

    Trong các hệ phản ứng xúc tác tốc độ phản ứng tỷ lệ thuận với nồng độ chất phản ứng và nồng độ xúc tác (nhất là đồng thể). Tương tự như vậy, tốc độ phản ứng nitrat hoá vi sinh tỷ lệ thuận với nồng độ cơ chất (amôni) và nồng độ vi sinh hoạt động (đóng vai trò xúc tác) có trong hệ. Điểm khác cơ bản giữa vi sinh và xúc tác là nồng độ vi sinh hoạt động biến đổi trong quá trình phản ứng (hình) và giá trị rất phụ thuộc vào điều kiện phản ứng (nồng độ cơ chất, pH, nhiệt độ, chất độc, khả năng phân rã (chết), thời gian lưu bùn...).


phan-tich-moi-truong

 

Hình: Sự phát triển lượng vi khuẩn trong điều kiện cơ chất S = constant

          Như đã trình bày, phản ứng nitrat hoá amôni là phản ứng nối tiếp hai giai đoạn: giai đoạn 1 là phản ứng nitrit hoá amôni được thực hiện bởi Nitrosomonas; giai đoạn 2 là phản ứng ôxy hoá nitrit thành nitrat được thực hiện bởi Nitrobacter. Về nguyên tắc tốc độ phát triển Nitrosomonas nhỏ hơn Nitrobacter, bằng chứng là nồng độ NO2- th­ường chỉ ở mức 0,2 mg/L hoặc ít hơn. Như­ vậy, b­ước nitrit hoá là bước quyết định tốc độ chung của quá trình nitrat hoá, nên có thể xét động học nitrat hoá như­ một phản ứng một giai đoạn. Khi đó phư­ơng trình Monod mô tả quá trình phát triển vi sinh bị giới hạn bởi nồng độ cơ chất có thể áp dụng.

          Tổng quan về các phương pháp xác định các hằng số động học cơ bản của quá trình nitrat hoá cho thấy có hai phương pháp chính:

          Một là, phương pháp mô tả trong là phương pháp đơn giản, cho phép từ các thông số thực nghiệm xác định trực tiếp được 4 thông số động học quan trọng nhất là Y, , KS và kd, từ đây tính ra k.

          Hai là, phương pháp mô tả trong cũng cho phép xác định được Y, , KS và bd (kd), tính được k. Ngoài ra còn xác định được các thông số rất khó xác định như fD, các phần chất trơ (COD, sinh khối ...). Điểm khác biệt cơ bản nhất của hai  phương pháp này là phương pháp sau khi tính toán các đại lượng đều phải quy chuẩn về đơn vị COD, điều này cho phép tạo cơ sở cho phép mô hình hoá các quá trình (xem phụ lục, bảng Đương lượng COD của các chất).