Dịch Vụ Môi Trường Bình Dương

XỬ LÝ AMONI TRONG NƯỚC THẢI SINH HOẠT

11/04/2020 - 09:04:38 AM | 6959

Hiện nay nhiều hệ thống xử lý nước thải không xử lý được amoni và các dạng hợp chất nitơ, dẫn đến nhiều nhà máy bị phạt do nước thải sau xử lý bị vượt amoni và các dạng hợp chất nitơ. Công ty Môi trường Phú Tiến chuyên thực hiện lắp đặt các hệ thống xử lý nước thải có thành phần amoni, nitơ cao để xử lý đạt cột A QCVN.

Công ty Môi trường Phú Tiến tóm tắt các bước xử lý chính để xử lý các dạng hợp chất nitơ như sau:

Công ty Môi trường Phú Tiến

1. Nitrat hóa

Nitrat hoá là một quá trình tự dưỡng (năng lượng cho sự phát triển của vi khuẩn được lấy từ các hợp chất ôxy hoá của Nitơ, chủ yếu là Amôni. Ngược với các vi sinh vật dị dưỡng các vi khuẩn nitrat hoá sử dụng CO₂(dạng vô cơ) hơn là các nguồn các bon hữu cơ để tổng hợp sinh khối mới. Sinh khối của các vi khuẩn nitrat hoá tạo thành trên một đơn vị của quá trình trao đổi chất nhỏ hơn nhiều lần so với sinh khối tạo thành của quá trình dị dưỡng.

Quá trình Nitrat hoá từ Nitơ Amôni được chia làm hai bước và có liên quan tới hai loại vi sinh vật, đó là vi khuẩn Nitơsomonas và Vi khuẩn Nitơbacteria. ở giai đoạn đầu tiên amôni được chuyển thành nitrit và ở bước thứ hai nitrit được chuyển thành nitrat.

Bước 1. NH₄^- + 1,5 O2 –> NO₂^- + 2H⁺ + H₂O

Bước 2. NO₂^- + 0,5 O₂ –> NO₃^-

Các vi khuẩn Nitơsomonas và Vi khuẩn Nitơbacteria sử dụng năng lượng lấy từ các phản ứng trên để tự duy trì hoạt động sống và tổng hợp sinh khối. Có thể tổng hợp quá trình bằng phương trình sau:

NH₄^- + 2O₂ –> NO₃^- + 2H⁺ + H₂O (*)

Cùng với quá trình thu năng lượng, một số iôn Amôni được đồng hoá vận chuyển vào trong các mô tế bào. Quá trình tổng hợp sinh khối có thể biểu diễn bằng phương trình sau :

4CO₂ + HCO₃^- + NH₄⁺ + H₂O –> C₅H₇O₂N + 5O₂

C5H7O2N tạo thành được dùng để tổng hợp nên sinh khối mới cho tế bào vi khuẩn.

Toàn bộ quá trình ôxy hoá và phản ứng tổng hợp được thể hiện qua phản ứng sau :

NH₄⁺+1,83O₂+1,98 HCO₃^- –> 0,021C₅H₇O₂N + 0,98NO₃+1,041H₂O+1,88H₂CO₃

Lượng ôxy cần thiết để ôxy hoá amôni thành nitrat cần 4,3 mg O₂/ 1mg NH₄⁺. Giá trị này gần bằng với giá trị 4,57 thường được sử dụng trong các công thức tính toán thiết kế. Giá trị 4,57 được xác định từ phản ứng (*) khi mà quá trình tổng hợp sinh khối tế bào không được xét đến.

Điều kiện diễn ra quá trình nitrat hóa:

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nitrat hóa:

- Nồng độ amoni

- Nhiệt độ

- pH

- Ánh sáng

- Nồng độ oxi

- Vi sinh vật

2. Khử nitrit và nitrat:

Trong môi trường thiếu ôxy các loại vi khuẩn khử nitrit và nitrat Denitrificans (dạng kị khí tuỳ tiện) sẽ tách ôxy của nitrat (NO₃^-) và nitrit (NO₂^-) để ôxy hoá chất hữu cơ. Nitơ phân tử N₂ tạo thành trong quá trình này sẽ thoát ra khỏi nước.

+ Khử nitrat:

NO₃^- + 1,08 CH₃OH + H⁺ –> 0,065 C₅H₇O₂N + 0,47 N₂ + 0,76CO₂ + 2,44H₂O

+ Khử nitrit:

NO₂^- + 0,67 CH₃OH + H⁺ –> 0,04 C₅H₇O₂N + 0,48 N₂+ 0,47CO₂ + 1,7H₂O