CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH XỬ LÝ AMONI TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Amoni được xử lý thông qua quá trình Nitrat hóa – quá trình mà Amoni được chuyển hóa thành Nitrat. Do đó, để quá trình xử lý Amoni trong nước thải diễn ra thành công, kỹ sư vận hành cần quan tâm đến các yếu tố/điều kiện ảnh hưởng đến hiệu suất của quá trình Nitrat hóa.

I. Các yếu tố nào ảnh hưởng đến quá trình xử lý Amoni?

1. Nồng độ oxy hòa tan trong nước (Dissolved Oxygen – DO)

Quá trình Nitrat hóa – xử lý Amoni diễn ra theo 2 giai đoạn:

• Giai đoạn 1: Amoni (NH4+) chuyển hóa thành Nitrit (NO2-).

• Giai đoạn 2: Nitrit (NO2-) chuyển hóa thành Nitrat (NO3-).

Quá trình xử lý Amoni trong nước thải thường xảy ra tại bể hiếu khí, và nó đòi hỏi sự tham gia của các chủng vi sinh hiếu khí bắt buộc. Điều này là lý do tại sao các kỹ sư vận hành phải thường xuyên kiểm tra hệ thống sục khí trong bể để đảm bảo rằng nồng độ oxy hòa tan trong bể hiếu khí đạt mức tối thiểu là 2.0 mg/l. Nhằm đảm bảo rằng quá trình xử lý Amoni diễn ra một cách hiệu quả và thuận lợi.

Nếu nồng độ oxy hòa tan (DO) trong bể hiếu khí thấp hơn 2.0 mg/l, quá trình chuyển hóa Amoni sẽ không diễn ra hoàn toàn. Điều này có nghĩa là Amoni không thể được chuyển hóa hoàn toàn thành Nitrat. Dẫn đến việc hệ thống vượt quá chỉ tiêu về nồng độ Amoni đầu ra.

Nếu DO giảm xuống dưới 0.5 mg/l, quá trình chuyển hóa Amoni sẽ dừng hoàn toàn.

2. Độ pH

Duy trì độ pH ổn định đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong quá trình xử lý Amoni. Trong quá trình chuyển hóa Amoni thành Nitrit và Nitrat, ion H+ sẽ được tạo ra, làm cho độ pH trong nước giảm xuống. Nếu không có biện pháp để duy trì độ pH trong khoảng từ 7.0 đến 8.5 (tối ưu nhất là từ 7.5 đến 8.0), hiệu suất xử lý Amoni sẽ giảm dần.

Các hóa chất như Na2CO3, NaHCO3, NaOH... thường được sử dụng để điều chỉnh độ pH của nước thải. Kỹ sư vận hành nên kết hợp với việc đánh giá độ kiềm của nước thải để quyết định lựa chọn hóa chất phù hợp để điều chỉnh độ pH.

3. Độ kiềm Cacbonat

Theo tính toán của các kỹ sư môi trường, để loại bỏ 1 mg Amoni cần sử dụng khoảng 7.15 mg độ kiềm Na2CO3 hoặc 6.82 mg độ kiềm HCO3-. Để đảm bảo quá trình xử lý Amoni diễn ra thuận lợi, độ kiềm cần được kiểm soát trong bể hiếu khí nên nằm trong khoảng từ 100 đến 200 mgCaCO3/l. Các hóa chất thường được sử dụng để nâng kiềm bao gồm Sodium Bicarbonate (NaHCO3) hoặc Soda ash light (Na2CO3). Trong đó, NaHCO3 tăng độ kiềm Carbonat mà không tăng độ pH quá nhiều. Trong khi Na2CO3 thực hiện công việc ngược lại, cả làm tăng kiềm và độ pH.

4. Nhiệt độ

Nhiệt độ lý tưởng cho quá trình xử lý Amoni nằm trong khoảng từ 24 - 30℃. Khoảng nhiệt độ chấp nhận được rộng hơn là từ 20 đến 35℃. Ngoài khoảng nhiệt đó, vi sinh vật tham gia quá trình xử lý Amoni sẽ trở nên không hoạt động hiệu quả. Một số nhà máy xử lý nước thải có nhiệt độ cao có thể sử dụng tháp giải nhiệt để làm mát nước thải trước khi đưa vào bể sinh học để xử lý chất ô nhiễm.

5. Tuổi bùn

Tuổi bùn, hoặc thời gian lưu bùn, tại bể hiếu khí đóng vai trò quan trọng đối với hiệu suất xử lý Amoni. Thường thời gian lưu bùn ở bể hiếu khí nên ít nhất là 10 ngày. Nhưng không nên vượt quá 15 ngày để tạo điều kiện phù hợp cho vi khuẩn Nitrat hóa/xử lý Amoni phát triển và xử lý chất ô nhiễm.

6. Ánh sáng

Các chủng vi khuẩn tham gia quá trình xử lý Amoni, chẳng hạn như Nitrosomonas và Nitrobacter, rất nhạy cảm với ánh sáng và tia cực tím. Chúng sẽ mất khả năng hoạt động nếu tiếp xúc với ánh sáng mạnh và tia cực tím cao. Do đó, cần kiểm soát nồng độ chất hữu cơ trong bể hiếu khí hoặc cung cấp mái che nếu cần thiết.

7. Các chất ức chế vi sinh vật

Các hóa chất tẩy rửa như Clorine, và kháng sinh phát sinh trong quá trình sản xuất, nếu không được xử lý trước khi đưa vào bể sinh học để xử lý Amoni, có thể ức chế hoạt động của vi sinh vật trong bể, làm giảm hiệu suất xử lý Amoni đáng kể.

8. Sự hiện diện của các chủng vi sinh vật

Trong trường hợp đã kiểm soát đầy đủ 7 yếu tố trên nhưng quá trình xử lý Amoni vẫn không đạt hiệu quả như mong muốn, điều này có nghĩa bể hiếu khí thiếu các chủng vi sinh vật chuyên biệt để chuyển hóa Amoni. Thông thường, trong nước thải tồn tại một lượng nhất định vi sinh vật tự nhiên tham gia quá trình này. Tuy nhiên, khi nồng độ nước thải tăng cao hoặc không ổn định, lượng vi sinh vật này có thể giảm sút, làm giảm hiệu suất xử lý Amoni của bể.

Hai chủng vi sinh vật hiệu quả nhất trong việc xử lý Amoni hiện nay là Nitrosomonas và Nitrobacter. Kỹ sư vận hành có thể tìm kiếm các sản phẩm chứa cả hai chủng này và bổ sung vào bể hiếu khí để đảm bảo quá trình xử lý Amoni diễn ra hiệu quả.

III. Kết luận

Trên đây là tất cả những gì Môi trường Phước Trình muốn chia sẻ đến Qúy Doanh nghiệp. Nếu bạn đang gặp trường hợp này hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được giải đáp thắc mắc nhé!