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