Xem mẫu
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
……..….***…………
PHẠM THỊ HỒNG ĐỨC
NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH NITRAT HÓA
TRONG MÔI TRƯỜNG BỊ ỨC CHẾ THEO KỸ THUẬT
MÀNG VI SINH CHUYỂN ĐỘNG
Chuyên ngành: Hóa lý và Hóa lý thuyết
Mã số : 62440119
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
Hà nội – 2016
Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS. Lê Văn Cát
Người hướng dẫn khoa học 2: GS.TS. Jean-Luc VASEL
Phản biện 1: TS. Lê Văn Chiều
Phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Việt Anh
Phản biện 3: GS.TS. Đặng Thị Kim Chi
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ, họp tại Học viện Khoa
học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam vào hồi … giờ
..’, ngày … tháng … năm 2016.
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề.
Xử lý và tái sử dụng nước nuôi giống thủy sản là phương thức sản xuất đang
được áp dụng ngày càng trở nên phổ biến để ngành kinh tế phát triển bền vững. Thành
phần gây ô nhiễm trong môi trường nuôi và loài nuôi chủ yếu là hợp chất nitơ, có
nguồn gốc từ nguồn thức ăn và hoạt động của chúng.
Nitrat hóa là quá trình xử lý vi sinh quan trọng nhất trong hệ thống xử lý và tái
sử dụng nước thải. So với xử lý các loại hình nước thải khác, nitrat hóa nước thải trên
luôn phải đối mặt với những yếu tố không thuận lợi: vi sinh vật chức năng có sức hoạt
động thấp, điều kiện môi trường hoạt động của vi sinh bị ức chế, mức độ làm sạch đòi
hỏi rất sâu để đảm bảo an toàn cho loài nuôi.
Nghiên cứu động học quá trình nitrat hóa trong điều kiện ức chế chính là thiết
lập mối tương quan giữa nồng độ amoni theo thời gian phụ thuộc vào các điều kiện ức
chế đó, hay chính là xác định sự ảnh hưởng của độ muối, nồng độ amoni đầu vào, sự
có mặt chất hữu cơ hay nhiệt độ … lên tốc độ phản ứng. Các nghiên cứu trước đây
thường gán cho phản ứng theo bậc 1 (vùng nồng độ thấp) và bậc 0 (vùng nồng độ cao)
gặp phải một số hạn chế không đánh giá được chi tiết khả năng cung cấp cơ chất (bậc
phản ứng) khi sử dụng kỹ thuật màng vi sinh tầng chuyển động. Một kỹ thuật có ưu
điểm hơn hẳn các kỹ thuật đang áp dụng như lọc nhỏ giọt, đĩa quay sinh học hay lọc
tầng tĩnh… Ngoài những yếu tố mang đặc trưng “kỹ thuật” trên, các yếu tố đặc thù
liên quan như quy mô sản xuất, thời vụ, sự phong phú của loài nuôi cũng tác động đến
hiệu quả của công nghệ xử lý.
Với mục đích đóng góp vào việc thiết lập công nghệ tái sử dụng nước thải nuôi
giống thủy sản có hiệu quả cao, phù hợp với điều kiện sản xuất ở Việt Nam, đề tài:
“Nghiên cứu động học quá trình nitrat hoá trong môi trường bị ức chế theo kỹ
thuật màng vi sinh chuyển động” tập trung nghiên cứu các nội dung chính:
Quá trình động học nitrat hóa trong môi trường bị ức chế.
Vai trò của các quá trình chuyển khối và tác động của chúng đến hiệu quả nitrat
hóa khi sử dụng kỹ thuật màng vi sinh di động và sử dụng vật liệu mang vi sinh
có độ xốp cao và diện tích bề mặt lớn.
Nghiên cứu mô hình hóa, mô phỏng quá trình xử lý nước thải nhằm đáp ứng
tính đa dạng của đối tượng nghiên cứu và giảm nhẹ công sức nghiên cứu thực
nghiệm.
Tiến hành thử nghiệm quy mô pilot để đánh giá kết quả thu được từ thí nghiệm.
2. Mục tiêu nghiên cứu.
Góp phần thiết lập kỹ thuật xử lý có hiệu quả cao, cho nguồn nước thải nuôi
trồng thủy sản có nồng độ ô nhiễm amoni thấp, đòi hỏi xử lý sâu trong môi
trường nước mặn.
Xây dựng mô hình động học có khả năng mô tả sát quá trình nitrat hoá trong
điều kiện bị ức chế (nồng độ amoni thấp, môi trường nước mặn, có mặt chất
hữu cơ,…).
Sử dụng công cụ mô hình hóa để tiên đoán hiệu quả của quá trình xử lý nước
thải nuôi giống thủy sản, và trợ giúp khâu vận hành.
3. Đối tượng nghiên cứu.
Xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải nuôi giống thủy sản.
Động học quá trình nitrat hóa trong môi trường bị ức chế (độ mặn cao, nồng độ
amoni thấp).
Chất mang sử dụng trong kỹ thuật màng vi sinh tầng chuyển động.
Các quá trình chuyển khối liên quan đến kỹ thuật màng vi sinh di động.
4. Nội dung nghiên cứu của luận án:
Thu thập, hệ thống hóa các thông tin, khảo sát, đánh giá hiện trạng ứng dụng
công nghệ lọc sinh học tuần hoàn (dạng tầng tĩnh và dạng tầng chuyển động).
Nghiên cứu hệ thí nghiệm phù hợp cho kỹ thuật màng vi sinh di động sử dụng
giá thể mang vi sinh có đặc trưng các tính chất (diện tích bề mặt lớn, xốp,
nhẹ…).
Nghiên cứu thủy động lực học và quá trình chuyển khối của oxy trong kỹ thuật
màng vi sinh di động.
Nghiên cứu quá trình nitrat hóa dưới ảnh hưởng của các yếu tố: độ mặn, nồng
độ cơ chất thấp, mật độ chất mang, kích thước chất mang, chất hữu cơ, nhiệt
độ....
Mô hình hóa quá trình nitrat hóa theo kỹ thuật màng vi sinh di động bằng cách
phát triển hai mô hình bùn hoạt tính ASM1 và ASM3 thành ASM1_MBBR,
ASM3_MBBR.
Đánh giá hiệu quả xử lý amoni đối với nước nuôi giống thủy sản, hiệu chỉnh bộ
thông số của mô hình bằng cách so sánh kết quả giữa chạy mô hình và kết quả
chạy pilot.
5. Phương pháp nghiên cứu:
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.
Phương pháp mô hình hóa và mô phỏng.
6. Những đóng góp mới của luận án:
Đóng góp một số kết quả để phát triển kỹ thuật màng vi sinh di động.
Đã nghiên cứu, xác định và đặc trưng loại vật liệu mang xốp polyuretan có
nhiều ưu điểm trong công nghệ xử lý nước thải.
Đóng góp vào vấn đề động học quá trình nitrat hóa trong điều kiện ức chế.
Đã nghiên cứu xử lý số liệu theo nhiều phương pháp khác nhau.
Đã nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng lên động học quá trình nitrat hóa. Đặc biệt
đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố đó lên hằng số tốc độ phản ứng (k) và bậc
phản ứng (n) – hằng số mà theo các công trình nghiên cứu trước đây vẫn gán
cho các giá trị bậc 0 (vùng nồng độ cao), bậc 1 (vùng nồng độ thấp).
Đã mô hình hóa quá trình nitrat hóa bằng cách phát triển mô hình bùn hoạt tính
cho mô hình màng vi sinh di động trong điều kiện bị ức chế bởi độ muối, một
mô hình khá mới mẻ trên thế giới, và hoàn toàn mới tại Việt Nam
(ASM1_MBBR; ASM3_MBBR).
7. Giá trị thực tiễn:
Kết quả đạt được có thể ứng dụng công nghệ màng vi sinh di động để xử lý
không chỉ nước thải nuôi trồng thủy sản mà nhiều loại hình nước thải khác.
Những kết quả đạt được có thể sử dụng cho việc xử lý để tái sử dụng nước nuôi
thuỷ sản, góp phần sản xuất bền vững.
Chủ động kiểm soát quá trình sản xuất giống thủy sản.
8. Bố cục của luận án:
Bố cục luận án gồm: phần mở đầu, ba chương nội dung và phần kết luận. Luận
án được trình bày trong 135 trang A4 với 60 hình và 25 bảng cộng với phần phụ lục,
tham khảo 118 tài liệu trong nước và quốc tế. Luận án được cấu tạo gồm 14 trang
danh mục các chữ viết tắt, bảng biểu, hình ảnh và mục lục; 2 trang mở đầu, 43 trang
tổng quan, 17 trang thực nghiệm, 59 trang kết quả và thảo luận và 6 trang kết luận.
NỘI DUNG LUẬN ÁN
CHƯƠNG I – TỔNG QUAN
Phần tổng quan trình bày :
Đặc trưng ô nhiễm nguồn nước thải trong nuôi giống thủy sản, xử lý và tái sử
dụng trong hệ nuôi khép kín. Môi trường nuôi giống thường là nước lợ và mặn
(10 – 30%°) bị ô nhiễm bởi các thành phần amoni, nitrit, nitrat, thành phần hữu
cơ, hình thành từ nguồn thức ăn và chất bài tiết từ vật nuôi cùng với một số loại
hóa chất (kháng sinh, hormon) sử dụng trong quá trình nuôi. Xử lý nước thải và
tái sử dụng theo phương thức nuôi khép kín mang lại lợi ích về bảo vệ môi
trường và cả kinh tế cho sản xuất bền vững.
Màng vi sinh và chất mang vi sinh: Màng vi sinh có một độ dày nhất định, từ
vài chục µm tới vài mm, phụ thuộc vào mật độ sinh khối: tỷ lệ thuận với mật
độ sinh khối và tỷ lệ nghịch với diện tích bên trong của vật liệu mang. Chất
mang sử dụng trong kỹ thuật màng vi sinh di động gồm có hai loại (xốp và
không xốp), một trong những sản phẩm được sử dụng khá rộng rãi hiện nay là
vật liệu Kaldnes, Biochip và polyuretan.
Chuyển khối trong hệ sử dụng màng vi sinh gồm hai phần thủy động lực
(chuyển khối ngoài) và khuếch tán trong màng vi sinh. Chuyển khối trong hệ
thống xử lý nước thải đóng vai trò cung cấp “thức ăn” cho vi sinh vật trong lớp
màng. Quá trình chuyển khối bao gồm: chuyển khối đối lưu trong nước,
khuếch tán trong màng thủy lực và khuếch tán trong màng vi sinh. Khuếch tán
trong màng vi sinh thường là giai đoạn có tốc độ chậm nhất và phụ thuộc vào
đặc trưng của chất mang, kỹ thuật xử lý và chế độ vận hành.
Nghiên cứu lý thuyết về quá trình nitrat hóa: Quá trình oxy hóa amoni với oxy
là tác nhân oxy hóa thành nitrat được gọi là nitrat hóa, xảy ra trong tế bào của
vi sinh vật do hai chủng vi sinh vật là Nitrosomonas và Nitrobacter. Tốc độ
phát triển của vi sinh vật tự dưỡng tuân theo qui luật động học Monod đối với
từng yếu tố ảnh hưởng hay đối với từng loại cơ chất cần thiết cho vi sinh vật.
Một số yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ của quá trình nitrat hóa gồm: nhiệt
độ, pH, nồng độ oxy, nồng độ cơ chất, nồng độ chất hữu cơ (chất ức chế).
Mô hình hóa và mô phỏng: Mô hình ASM1_MBBR và ASM3_MBBR bao
gồm hai phần mô hình riêng biệt - cho thành phần vi sinh tồn tại ở dạng huyền
phù (bùn hoạt tính) và cho vi sinh bám dính trong chất mang. Các phương trình
cơ bản trong mô hình ASM được giữ lại và phát triển cho trường hợp màng vi
sinh thành mô hình các quá trình xảy ra trong màng vi sinh hoàn toàn tương tự
các quá trình xảy ra ở dung dịch huyền phù, chỉ khác nồng độ cơ chất khác
(xảy ra quá trình chuyển khối), và mật độ vi sinh khác mật độ vi sinh trong
nguon tai.lieu . vn
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
……..….***…………
PHẠM THỊ HỒNG ĐỨC
NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH NITRAT HÓA
TRONG MÔI TRƯỜNG BỊ ỨC CHẾ THEO KỸ THUẬT
MÀNG VI SINH CHUYỂN ĐỘNG
Chuyên ngành: Hóa lý và Hóa lý thuyết
Mã số : 62440119
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
Hà nội – 2016
Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS. Lê Văn Cát
Người hướng dẫn khoa học 2: GS.TS. Jean-Luc VASEL
Phản biện 1: TS. Lê Văn Chiều
Phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Việt Anh
Phản biện 3: GS.TS. Đặng Thị Kim Chi
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ, họp tại Học viện Khoa
học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam vào hồi … giờ
..’, ngày … tháng … năm 2016.
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề.
Xử lý và tái sử dụng nước nuôi giống thủy sản là phương thức sản xuất đang
được áp dụng ngày càng trở nên phổ biến để ngành kinh tế phát triển bền vững. Thành
phần gây ô nhiễm trong môi trường nuôi và loài nuôi chủ yếu là hợp chất nitơ, có
nguồn gốc từ nguồn thức ăn và hoạt động của chúng.
Nitrat hóa là quá trình xử lý vi sinh quan trọng nhất trong hệ thống xử lý và tái
sử dụng nước thải. So với xử lý các loại hình nước thải khác, nitrat hóa nước thải trên
luôn phải đối mặt với những yếu tố không thuận lợi: vi sinh vật chức năng có sức hoạt
động thấp, điều kiện môi trường hoạt động của vi sinh bị ức chế, mức độ làm sạch đòi
hỏi rất sâu để đảm bảo an toàn cho loài nuôi.
Nghiên cứu động học quá trình nitrat hóa trong điều kiện ức chế chính là thiết
lập mối tương quan giữa nồng độ amoni theo thời gian phụ thuộc vào các điều kiện ức
chế đó, hay chính là xác định sự ảnh hưởng của độ muối, nồng độ amoni đầu vào, sự
có mặt chất hữu cơ hay nhiệt độ … lên tốc độ phản ứng. Các nghiên cứu trước đây
thường gán cho phản ứng theo bậc 1 (vùng nồng độ thấp) và bậc 0 (vùng nồng độ cao)
gặp phải một số hạn chế không đánh giá được chi tiết khả năng cung cấp cơ chất (bậc
phản ứng) khi sử dụng kỹ thuật màng vi sinh tầng chuyển động. Một kỹ thuật có ưu
điểm hơn hẳn các kỹ thuật đang áp dụng như lọc nhỏ giọt, đĩa quay sinh học hay lọc
tầng tĩnh… Ngoài những yếu tố mang đặc trưng “kỹ thuật” trên, các yếu tố đặc thù
liên quan như quy mô sản xuất, thời vụ, sự phong phú của loài nuôi cũng tác động đến
hiệu quả của công nghệ xử lý.
Với mục đích đóng góp vào việc thiết lập công nghệ tái sử dụng nước thải nuôi
giống thủy sản có hiệu quả cao, phù hợp với điều kiện sản xuất ở Việt Nam, đề tài:
“Nghiên cứu động học quá trình nitrat hoá trong môi trường bị ức chế theo kỹ
thuật màng vi sinh chuyển động” tập trung nghiên cứu các nội dung chính:
Quá trình động học nitrat hóa trong môi trường bị ức chế.
Vai trò của các quá trình chuyển khối và tác động của chúng đến hiệu quả nitrat
hóa khi sử dụng kỹ thuật màng vi sinh di động và sử dụng vật liệu mang vi sinh
có độ xốp cao và diện tích bề mặt lớn.
Nghiên cứu mô hình hóa, mô phỏng quá trình xử lý nước thải nhằm đáp ứng
tính đa dạng của đối tượng nghiên cứu và giảm nhẹ công sức nghiên cứu thực
nghiệm.
Tiến hành thử nghiệm quy mô pilot để đánh giá kết quả thu được từ thí nghiệm.
2. Mục tiêu nghiên cứu.
Góp phần thiết lập kỹ thuật xử lý có hiệu quả cao, cho nguồn nước thải nuôi
trồng thủy sản có nồng độ ô nhiễm amoni thấp, đòi hỏi xử lý sâu trong môi
trường nước mặn.
Xây dựng mô hình động học có khả năng mô tả sát quá trình nitrat hoá trong
điều kiện bị ức chế (nồng độ amoni thấp, môi trường nước mặn, có mặt chất
hữu cơ,…).
Sử dụng công cụ mô hình hóa để tiên đoán hiệu quả của quá trình xử lý nước
thải nuôi giống thủy sản, và trợ giúp khâu vận hành.
3. Đối tượng nghiên cứu.
Xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải nuôi giống thủy sản.
Động học quá trình nitrat hóa trong môi trường bị ức chế (độ mặn cao, nồng độ
amoni thấp).
Chất mang sử dụng trong kỹ thuật màng vi sinh tầng chuyển động.
Các quá trình chuyển khối liên quan đến kỹ thuật màng vi sinh di động.
4. Nội dung nghiên cứu của luận án:
Thu thập, hệ thống hóa các thông tin, khảo sát, đánh giá hiện trạng ứng dụng
công nghệ lọc sinh học tuần hoàn (dạng tầng tĩnh và dạng tầng chuyển động).
Nghiên cứu hệ thí nghiệm phù hợp cho kỹ thuật màng vi sinh di động sử dụng
giá thể mang vi sinh có đặc trưng các tính chất (diện tích bề mặt lớn, xốp,
nhẹ…).
Nghiên cứu thủy động lực học và quá trình chuyển khối của oxy trong kỹ thuật
màng vi sinh di động.
Nghiên cứu quá trình nitrat hóa dưới ảnh hưởng của các yếu tố: độ mặn, nồng
độ cơ chất thấp, mật độ chất mang, kích thước chất mang, chất hữu cơ, nhiệt
độ....
Mô hình hóa quá trình nitrat hóa theo kỹ thuật màng vi sinh di động bằng cách
phát triển hai mô hình bùn hoạt tính ASM1 và ASM3 thành ASM1_MBBR,
ASM3_MBBR.
Đánh giá hiệu quả xử lý amoni đối với nước nuôi giống thủy sản, hiệu chỉnh bộ
thông số của mô hình bằng cách so sánh kết quả giữa chạy mô hình và kết quả
chạy pilot.
5. Phương pháp nghiên cứu:
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.
Phương pháp mô hình hóa và mô phỏng.
6. Những đóng góp mới của luận án:
Đóng góp một số kết quả để phát triển kỹ thuật màng vi sinh di động.
Đã nghiên cứu, xác định và đặc trưng loại vật liệu mang xốp polyuretan có
nhiều ưu điểm trong công nghệ xử lý nước thải.
Đóng góp vào vấn đề động học quá trình nitrat hóa trong điều kiện ức chế.
Đã nghiên cứu xử lý số liệu theo nhiều phương pháp khác nhau.
Đã nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng lên động học quá trình nitrat hóa. Đặc biệt
đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố đó lên hằng số tốc độ phản ứng (k) và bậc
phản ứng (n) – hằng số mà theo các công trình nghiên cứu trước đây vẫn gán
cho các giá trị bậc 0 (vùng nồng độ cao), bậc 1 (vùng nồng độ thấp).
Đã mô hình hóa quá trình nitrat hóa bằng cách phát triển mô hình bùn hoạt tính
cho mô hình màng vi sinh di động trong điều kiện bị ức chế bởi độ muối, một
mô hình khá mới mẻ trên thế giới, và hoàn toàn mới tại Việt Nam
(ASM1_MBBR; ASM3_MBBR).
7. Giá trị thực tiễn:
Kết quả đạt được có thể ứng dụng công nghệ màng vi sinh di động để xử lý
không chỉ nước thải nuôi trồng thủy sản mà nhiều loại hình nước thải khác.
Những kết quả đạt được có thể sử dụng cho việc xử lý để tái sử dụng nước nuôi
thuỷ sản, góp phần sản xuất bền vững.
Chủ động kiểm soát quá trình sản xuất giống thủy sản.
8. Bố cục của luận án:
Bố cục luận án gồm: phần mở đầu, ba chương nội dung và phần kết luận. Luận
án được trình bày trong 135 trang A4 với 60 hình và 25 bảng cộng với phần phụ lục,
tham khảo 118 tài liệu trong nước và quốc tế. Luận án được cấu tạo gồm 14 trang
danh mục các chữ viết tắt, bảng biểu, hình ảnh và mục lục; 2 trang mở đầu, 43 trang
tổng quan, 17 trang thực nghiệm, 59 trang kết quả và thảo luận và 6 trang kết luận.
NỘI DUNG LUẬN ÁN
CHƯƠNG I – TỔNG QUAN
Phần tổng quan trình bày :
Đặc trưng ô nhiễm nguồn nước thải trong nuôi giống thủy sản, xử lý và tái sử
dụng trong hệ nuôi khép kín. Môi trường nuôi giống thường là nước lợ và mặn
(10 – 30%°) bị ô nhiễm bởi các thành phần amoni, nitrit, nitrat, thành phần hữu
cơ, hình thành từ nguồn thức ăn và chất bài tiết từ vật nuôi cùng với một số loại
hóa chất (kháng sinh, hormon) sử dụng trong quá trình nuôi. Xử lý nước thải và
tái sử dụng theo phương thức nuôi khép kín mang lại lợi ích về bảo vệ môi
trường và cả kinh tế cho sản xuất bền vững.
Màng vi sinh và chất mang vi sinh: Màng vi sinh có một độ dày nhất định, từ
vài chục µm tới vài mm, phụ thuộc vào mật độ sinh khối: tỷ lệ thuận với mật
độ sinh khối và tỷ lệ nghịch với diện tích bên trong của vật liệu mang. Chất
mang sử dụng trong kỹ thuật màng vi sinh di động gồm có hai loại (xốp và
không xốp), một trong những sản phẩm được sử dụng khá rộng rãi hiện nay là
vật liệu Kaldnes, Biochip và polyuretan.
Chuyển khối trong hệ sử dụng màng vi sinh gồm hai phần thủy động lực
(chuyển khối ngoài) và khuếch tán trong màng vi sinh. Chuyển khối trong hệ
thống xử lý nước thải đóng vai trò cung cấp “thức ăn” cho vi sinh vật trong lớp
màng. Quá trình chuyển khối bao gồm: chuyển khối đối lưu trong nước,
khuếch tán trong màng thủy lực và khuếch tán trong màng vi sinh. Khuếch tán
trong màng vi sinh thường là giai đoạn có tốc độ chậm nhất và phụ thuộc vào
đặc trưng của chất mang, kỹ thuật xử lý và chế độ vận hành.
Nghiên cứu lý thuyết về quá trình nitrat hóa: Quá trình oxy hóa amoni với oxy
là tác nhân oxy hóa thành nitrat được gọi là nitrat hóa, xảy ra trong tế bào của
vi sinh vật do hai chủng vi sinh vật là Nitrosomonas và Nitrobacter. Tốc độ
phát triển của vi sinh vật tự dưỡng tuân theo qui luật động học Monod đối với
từng yếu tố ảnh hưởng hay đối với từng loại cơ chất cần thiết cho vi sinh vật.
Một số yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ của quá trình nitrat hóa gồm: nhiệt
độ, pH, nồng độ oxy, nồng độ cơ chất, nồng độ chất hữu cơ (chất ức chế).
Mô hình hóa và mô phỏng: Mô hình ASM1_MBBR và ASM3_MBBR bao
gồm hai phần mô hình riêng biệt - cho thành phần vi sinh tồn tại ở dạng huyền
phù (bùn hoạt tính) và cho vi sinh bám dính trong chất mang. Các phương trình
cơ bản trong mô hình ASM được giữ lại và phát triển cho trường hợp màng vi
sinh thành mô hình các quá trình xảy ra trong màng vi sinh hoàn toàn tương tự
các quá trình xảy ra ở dung dịch huyền phù, chỉ khác nồng độ cơ chất khác
(xảy ra quá trình chuyển khối), và mật độ vi sinh khác mật độ vi sinh trong