Xu ly nuoc thai là một trong những ứng dụng đầu tiên của công nghệ sinh học ở quy mô lớn. Nó khác với các quy trình xử lý vi sinh khác vì các quy trình đó có ít hoặc không có khả năng kiểm soát ở nước thải đầu vào và chỉ xử lý vừa phải ở điều kiện hoạt động, trong khi điều kiện mong muốn là nước thải đầu ra phải đáp ứng các tiêu chuẩn một cách đồng bộ.
Thông thường các mục tiêu của quy trình xử lý như thế gồm có việc loại bỏ các chất ô nhiễm có gốc hữu cơ và thức ăn của nó (ví dụ: ni tơ) trước khi thải vào môi trường.
Xử lý Amoniac trong nước thải bằng vi sinh
Loại bỏ các hợp chất hữu cơ là việc rất quan trọng, khi lượng amôniắc và mức nitrite/nitrate vượt quá sẽ có hại đối với chất lượng nước. Amôniắc tạo ra một nhu cầu về oxy trong môi trường nước, cần phải có 4.7 gram oxy để oxy hóa 01 gram amôniắc. Nitrite rất độc đối với đời sống thủy sinh và có thể gây ra chứng giảm khả năng vận chuyển oxy của máu trong sinh vật. Những yếu tố này yêu cầu một phương pháp hiệu quả để loại bỏ nitơ trong nước thải trước khi thải vào các hệ thống nước tự nhiên.
Trong một mẫu nước thải chưa xử lý, phần lớn thường là amôniắc và các nitơ hữu cơ các chất này bị oxy hóa thành nitrít và sau đó là nitrát trong môi trường. Phương pháp thông thường để loại bỏ nitơ khỏi nước thải bắt đầu bằng cách oxy hóa amôniắc nitrite/nitrate (quá trình nitơ hóa) và chấm dứt bằng cách chuyển hóa nitrite/nitrate thành khí nitơ (quá trình khử nitơ). Loại bỏ nitơ bằng cách này chỉ là chuyển nitơ dưới dạng (amôniắc) này thành dạng khác (nitrít hoặc nitrát).
Nitơ có trong nước thải dưới 4 hình thức khác nhau:
· Nitơ hữu cơ (amino acids, proteins, purines, pyrimidines, and nucleic acids);
· Nitơ amôniắc (NH3-N);
· Nitrít (NO2-N); và
· Nitrát (NO3-N).
Vi sinh vật được chọn lọc đặc biệt của UTI tiêu hóa được rất nhiều chất hữu cơ một cách hiệu quả.
Các loài vi khuẩn có trong sản phẩm của UTI thuộc loài dị dưỡng, sử dụng cácbon hữu cơ như nguồn thức ăn và năng lượng của chúng. Trước tiên các chất hữu cơ bị oxy hóa bởi các tế bào của chúng để có được năng lượng, đồng thời cácbon hữu cơ cũng sẽ bị đồng hóa thành các tế bào mới của vi khuẩn bằng cách sử dụng nguồn năng lượng từ amôniắc như một nguồn nitơ ưa thích. (Chất hữu cơ + O2 + chất dinh dưỡng (nitơ, phốtpho) = các tế bào mới).
Các kết quả tương tự trong hoạt động nuôi trồng thủy sản, gia súc, nhà máy chế biến và các nhà máy lọc dầu. Các dòng vi sinh được chọn lọc một cách đặc biệt của UTI có khả năng phân hủy amôniắc và tiêu hóa một số hợp chất hữu cơ độc hại, điều này đem lại cho các phương thức xử lý nước thải một giải pháp ít tốn kém hơn. Tăng cường sinh học bằng hỗn hợp vi khuẩn/enzym của UTI giúp loại bỏ nitơ trong nước thải thay vì chuyển hóa nitơ ở dạng này (ví dụ: ammonia) thành một dạng nitơ khác (nitrít hay nitrát). Các sản phẩm của UTI an toàn, dễ sử dụng và không gây hại cho con người, động vật, thực vật và môi trường, được các cong ty moi truong ứng dụng thành công