NƯỚC THẢI ĐƯỢC ÁP DỤNG QUÁ TRÌNH ANAMMOX XỬ LÝ NITO
Quá trình Anammox bao gồm quá trình đồng thời loại bỏ amoni và nitrit thành khí nitơ và được thực hiện bởi vi khuẩn oxy hóa amoni kỵ khí Anammox đang được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới để loại bỏ tải lượng nitơ cao, vì tổng chi phí của quá trình nitrat hóa một phần-Anammox thấp hơn đáng kể so với các quá trình nitrat hóa-khử nitrat thông thường.
Trên thực tế, các quá trình loại bỏ nitơ sinh học (BNR) thông thường bị hạn chế về mặt kinh tế do lượng bùn dư thừa lớn chắc chắn sẽ được tạo ra. Gần đây, người ta đã chứng minh rằng quá trình Anammox được tối ưu hóa bằng cách nuôi cấy vi khuẩn Anammox ở dạng hạt, tăng cường khả năng giữ lại sinh khối và khả năng chống sốc, cũng như khả năng phục hồi của hệ thống
Sự tham gia của Anammox trong quả trình loại bỏ Nito
Khái niệm về quá trình
Anammox là viết tắt của anaerobic Ammonium Oxidation (oxy hoá amoni kỵ khí), được oxy hóa bởi nitrit trong điều kiện kỵ khí, không cần sự cung cấp chất hữu cơ, để tạo thành Nitơ phân tử, với amoni (NH4+) là chất cho điện tử, còn nitrit (NO2-) là chất nhận điện tử để tạo thành khí N2 và nước (H2O).
Quá trình này được phát hiện vào đầu những năm chín mươi và có tiềm năng lớn trong việc loại bỏ nitơ amoniac trong nước thải. Điều này giúp tiết kiệm chi phí vì ít năng lượng hơn cho quá trình sục khí và không cần nguồn cacbon hữu cơ (ví dụ methanol hoặc bùn tuần hoàn).
Cơ chế xử lý của quá trình
Cơ chế hoạt động của quá trình Anammox trong việc xử lý amoni trong nước thải gồm hai giai đoạn:
Giai đoạn 1: Nitrate hóa bán phần là chuyển một phần lượng amoni thành nitrit. Quá trình được tiến hành không thể thiếu carbon vô cơ, được biểu diễn bằng phương trình như sau:
NH4+ + 1,5 O2 + 2 HCO3– → NO2– + 2CO2 + 3H2O
Giai đoạn 2: Quá trình Anammox là quá trình diễn ra trong môi trường yếm khí (thiếu oxy). Trong giai đoạn này, amoni sẽ được oxi hoá trực tiếp thành khí nitơ theo công thức sau: ở giai đoạn này các vi khuẩn anammox chẳng hạn như vi khuẩn Brocadia anammoxidans tiếp tục xử lý nitrit và amoni để tạo thành khí nito (N2) và H2O
NH3 + 1,32NO2– + H+ → 1,02N2 + 0,26NO3– + 2H2O
Cơ chế của quá trình Anammox
Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình Anammox
Tổng nồng độ nitơ amonia (TAN), TNO2 và NO3:
Quá trình Anammox không bị ức chế bởi tổng nồng độ nitơ amonia (TAN) hoặc các sản phẩm trung gian của quá trình nitrate hóa, với nồng độ tối đa là 1gN/L.
Nếu nồng độ TNO2 > 100mg NO2-N/L, vi khuẩn có thể bị ức chế.
Nếu nồng độ 40mg NO2-N/L kéo dài liên tục nhiều ngày thì sẽ gây ức chế cho hệ vi khuẩn anammox.
Nếu nồng độ TNO2 tăng lên trong nước thải, hệ sinh vật sẽ có xu hướng sử dụng TNO2.
DO (Nồng độ oxy):
Oxy có thể ức chế vi khuẩn Anammox, đặc biệt là khi nồng độ DO > 0,01 mgO2/L.
Phosphate:
Tác động của phosphate lên hai loại vi khuẩn Anammox, Candidatus Brocadia anammoxidans và Candidatus Kuenenia stuttgartiensis, có sự khác biệt. Với Candidatus Brocadia anammoxidans, hoạt tính giảm khi nồng độ phosphate lớn hơn 155 mg PO43-/L. Còn Candidatus Kuenenia stuttgartiensis không thể nhận thấy sự ức chế đáng kể khi nồng độ phosphate > 620 mg PO43-/L.
Tuy nhiên, trong 1 số nghiên cứu theo mẻ sử dụng hệ bùn cao tải, người ta nhận thấy nồng độ phosphate ảnh hưởng 1 phần đến các hệ vi khuẩn anammox, kể cả có Candidatus Kuenenia stuttgartiensis:
- Khi nồng độ phosphate = 55 mg PO43-/L, hoạt tính vi khuẩn Anammox giảm xuống còn 63% so với hoạt tính trong điều kiện thông thường.
- Khi nồng độ phosphate = 110 mg PO43-/L, hoạt tính giảm còn 20%
- Khi nồng độ phosphate = 285 mg PO43-/L, hoạt tính giảm còn 80%.
Nhiệt độ và độ pH:
Nhiệt độ tối ưu cho vi khuẩn Anammox là từ 120 đến 150 °C. Độ pH lý tưởng nằm trong khoảng từ 6,7 đến 8,3.
Nồng độ sinh khối:
Vi khuẩn Anammox hoạt động ổn định khi nồng độ tế bào đạt trên 10^10-10^11 tế bào/ml.
Ánh nắng mặt trời:
ảnh hưởng trực tiếp dưới ảnh mặt trời hoạt tính của khuẩn Anammox bị ức chế từ 30% – 50%.
Nguồn carbon:
Một số nguồn carbon như acetate, glucose và pyruvate cũng có thể đến hoạt tính của các loài vi khuẩn Anammox.
Ứng dụng của quá trình Anammox
Xử lý nước thải amoni bằng công nghệ anammox đang được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp sản xuất đạm như sản xuất phân bón, thức ăn chăn nuôi, giấy và dệt may. Các ngành này tiêu thụ đạm một cách lớn và sinh ra nước thải amoni tương ứng.
Anammox đã chứng tỏ khả năng xử lý hiệu quả nước thải đạm với tải nặng, giảm chi phí và giảm thiểu tác động xấu đến môi trường. Điều này không chỉ giúp các doanh nghiệp tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường mà còn làm giảm bớt gánh nặng tài chính cho họ. Trong tương lai, việc áp dụng công nghệ Anammox có thể trở nên đơn giản và hiệu quả hơn đối với các ngành công nghiệp khác, với điều kiện xác định chính xác mức độ tải nước thải để đảm bảo hiệu quả trong quá trình xử lý.
Bên trên là sơ lược các đặc điểm của công nghệ xử lý nước thải bằng quá trình Anammox, Công ty TNHH Công nghệ môi trường Hòa Bình Xanh chúng tôi đã tìm hiểu đề gợi ý cho quý khách tham khảo và tìm ra công nghệ tốt nhất cho nhu cầu của quý khách. Nếu quý khách cần tư vấn thêm về các công nghệ quy trình lắp đặt hãy liên hệ Công ty qua số hotline: 0943.466.579 để được hỗ trợ nhanh.
Với phương châm: ”Uy tín, chất lượng là hàng đầu” Hoà Bình Xanh cam kết sẽ mang đến cho quý khách hàng sản phẩm và dịch vụ tốt nhất, đáp ứng nhu cầu cần thiết của quý khách.
