ngày càng dày hơn, vi sinh ở lớp ngoài tiêu thụ hết lượng oxy khuếch tán trước khi oxy thấm vào bên trong. Vì vậy, gần sát bề mặt giá thể, môi trường kị khí hình thành. Nước thải sau khi qua bể sinh học kỵ khí vật liệu đệm được dẫn sang bể sinh học hiếu khí bùn hoạt tính.
Trong bể hiếu khí bùn hoạt tính, các chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan chuyển hóa thành bông bùn sinh học – quần thể vi sinh vật hiếu khí – có khả năng lắng dưới tác dụng của trọng lực. Nước thải chảy liên tục vào bể sinh học song song là khí được đưa vào cùng xáo trộn với bùn hoạt tính( oxy hòa tan DO > 2mg / l), cung cấp oxy cho vi sinh phân hủy chất hữu cơ. Dưới điều kiện này, vi sinh sinh trưởng tăng sinh khối và kết thành bông bùn.
VSV + C5H7NO2( chất hữu cơ) + 5O2 –> 5CO2 + 2H2O + NH3 + VSV mới( 1)
Bể này đòi hỏi chọn hình dạng bể, trang thiết bị sục khí thích hợp. Bể này có dạng chữ nhật, hàm lượng bùn hoạt tính và nhu cầu oxy đồng nhất trong toàn bộ thể tích bể. Bể này có ưu điểm chịu được quá tải rất tốt. METCALF and EDDY( 1991) đưa ra tải trọng thiết kế khoảng 0.8- 2.0 kgBOD5 / m3 / ngày với hàm lượng bùn 2.500 – 4.000 mg / L, tỷ số F / M 0.2-0.6. Hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải gọi là dung dịch xáo trộn( mixed liquor). Hỗn hợp này chảy đến bể lắng bùn sinh học.
Bể lắng bùn sinh học có nhiệm vụ lắng và tách bùn ra khỏi nước thải. Bùn sau khi lắng có hàm lượng SS = 8.000 – 10.000mg / L, một phần sẽ tuần hoàn trở lại bể sinh học( 25-75 % lưu lượng) để giữ ổn định mật độ cao vi khuẩn tạo điều kiện phân hủy nhanh chất hữu cơ, đồng thời ổn