xử lí ni tơ trong nứoc thải

CHUYÊN ĐỀ: XỬ LÝ NITƠ TRONG NƯỚC THẢI 1. MỞ ĐẦU Tốc độ đô thị hóa ở Việt Nam rất nhanh cùng với sự phát triển của công nghiệp. Tỉ lệ dân số tại các thành thị tăng cùng với tốc độ đô thị hóa. Nước thải từ các thành phố, khu dân cư tập trung, khu công nghiệp cũng tăng theo mức tăng dân số với lượng thải lớn. Lưu lượng nước thải của thành phố 20 vạn dân khoảng 40.000 - 60.000 m 3 /ngày. Hiện nay, tại thành phố Hà Nội tổng lượng nước thải (năm 2005) khoảng 550.000 m 3 /ngày. Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là hàm lượng chất hữu cơ lớn (từ 55-65% tổng lượng chất bẩn), chứa nhiều vi sinh vật, trong đó có các vi sinh vật gây bệnh. Thành phần các chất ô nhiễm trong nước thải như BOD 5 là 110 - 400mg/l, tổng lượng nitơ TN là 20-85mg/l trong đó nitơ amoni là 12-50mg/l. Cùng nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất trong các nhà máy, xí nghiệp cũng chứa nhiều loại chất tạp chất phức tạp, có nhiều loại chứa nhiều chất bẩn vô cơ, đặc biệt là các kim loại nặng như trong các ngành công nghiệp có công nghệ mạ. Nước thải trong các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, thuộc da, giết mổ chứa nhiều các chất hữu cơ, các vi khuẩn gây bệnh. Sự phát triển nhanh của nền kinh tế dẫn đến sự cải thiện về mức sống của người dân cũng như sự đòi hỏi về mức độ Vệ sinh môi trường. Vì vậy xây dựng các công trình xử lý nước thải phải đạt các yêu cầu về chất lượng nguồn nước xả ra. Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải thấp hơn giá trị giới hạn cho phép quy định khi xả ra các loại nguồn nước mặt khác nhau. Một trong những chỉ tiêu cần phải đạt được là hàm lượng nitơ trong nước thải. Theo TCVN 6772:2000 thì lượng N-NH 4 + không lớn hơn 0.05mg/l với nguồn loại A và 1mg/l với nguồn loại B. Hàm lượng Nitơ trong nước thải cao làm ảnh hưởng đến sức khỏe con người, đến môi trường và với các quá trình xử lý khác trong trạm xử lý nước thải. Có nhiều biện pháp để khử nitơ trong nước thải và trong giới hạn của chuyên đề này, chúng tôi đưa ra các biện pháp sinh học để khử Nitơ. GVHD: PGS.TS Trần Đức Hạ Lớp Cao hoc Môi trường 2006 1 CHUYÊN ĐỀ: XỬ LÝ NITƠ TRONG NƯỚC THẢI 2. TỔNG QUAN 2.1. Trạng thái tồn tại của Nitơ trong nước thải Trong nước thải, các hợp chất của nitơ tồn tại dưới 3 dạng: các hợp chất hữu cơ, amoni và các hợp chất dạng ôxy hoá (nitrit và nitrat). Các hợp chất nitơ là các chất dinh dưỡng, chúng luôn vận động trong tự nhiên, chủ yếu nhờ các quá trình sinh hoá. Hình 1. Chu trình Nitơ trong tự nhiên Hợp chất hữu cơ chứa nitơ là một phần cấu thành phân tử protein hoặc là thành phần phân huỷ protein như là các peptid, axit amin, urê. Hàm lượng amoniac (NH 3 ) chính là lượng nitơ amôn (NH + 4 ) trong nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp thực phẩm và một số loại nước thải khác có thể rất cao. Các tác nhân gây ô nhiễm Nitơ trong nước thải công nghiệp: chế biến sữa, rau quả, đồ hộp, chế biến thịt, sản xuất bia, rượu, thuộc da. Trong nước thải sinh hoạt nitơ tồn tại dưới dạng vô cơ (65%) và hữu cơ (35%). Nguồn nitơ chủ yếu là từ nước tiểu. Mỗi người trong một ngày xả vào hệ thống thoát nước 1,2 lít nước tiểu, tương đương với 12 g nitơ tổng số. Trong số đó nitơ trong urê (N-CO(NH 2 ) 2 ) là 0,7g, còn lại là các loại nitơ khác. Urê thường được amoni hoá theo phương trình như sau. Trong mạng lưới thoát nước urê bị thuỷ phân: CO(NH 2 ) 2 + 2H 2 O = (NH 4 ) 2 CO 3 (1.2) Sau đó bị thối rữa: GVHD: PGS.TS Trần Đức Hạ Lớp Cao hoc Môi trường 2006 2 Nitơ phân tử N 2 N-Protein thực vật N-Protein động vật Amôn hóa NH 4 + hoặc NH 3 + O 2 Nitrit hoá NO 2 - NO 3 - Nitrat hoá + O 2 Khử nitơrat Cố định nitơ CHUYÊN ĐỀ: XỬ LÝ NITƠ TRONG NƯỚC THẢI (NH 4 ) 2 CO 3 = 2NH 3 + CO 2 + H 2 O (1.3) Như vậy NH 3 chính là lượng nitơ amôn trong nước thải. Trong điều kiện yếm khí amoniac cũng có thể hình thành từ nitrat do các quá trình khử nitrat của vi khuẩn Denitrificans. Lượng chất bẩn Nitơ amôn (N-NH 4 ) một người trong một ngày xả vào hệ thống thoát nước: 7 g/ng.ngày Trong thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư: Bảng 1. Các chỉ tiêu trung bình các hợp chất Nitơ trong nước thải sinh hoạt Chỉ tiêu Trung bình Tổng Nitơ, mg/l 40 - Nitơ hữu cơ, mg/l 15 - Nitơ Amoni, mg/l 25 - Nitơ Nitrit, mg/l 0,05 - Nitơ Nitrat, mg/l 0,2 Tổng Phốt pho, mg/l 8 Nitrit (NO 2 - ) là sản phẩm trung gian của quá trình ôxy hoá amoniac hoặc nitơ amoni trong điều kiện hiếu khí nhờ các loại vi khuẩn Nitrosomonas. Sau đó nitrit hình thành tiếp tục được vi khuẩn Nitrobacter ôxy hoá thành nitrat. Các quá trình nitrit và nitrat hoá diễn ra theo phản ứng bậc I: NH 4 + kn NO 2 - km NO 3 - Trong đó: k n và k m là các hằng số tốc độ nitrit và nitrat hoá. Các phương trình phản ứng của quá trình nitrit và nitrat hoá được biểu diễn như sau: NH 4 + + 1,5O 2 Nitrosomonas NO 2 - + H 2 O + 2H + NO 2 - + 0,5O 2 Nitrobacter NO 3 - NH 4 + + 2O 2 NO 3 - + H 2 O + 2H + Quá trình nitrat hoá cần 4,57g ôxy cho 1g nitơ amôn. Các loại vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter là các loại vi khuẩn hiếu khí thích hợp với điều kiện nhiệt độ từ 20÷30 o C. Nitrit là hợp chất không bền, nó cũng có thể là sản phẩm của quá trình khử nitrat trong điều kiện yếm khí. GVHD: PGS.TS Trần Đức Hạ Lớp Cao hoc Môi trường 2006 3 CHUYÊN ĐỀ: XỬ LÝ NITƠ TRONG NƯỚC THẢI Ngoài ra, nitrit còn có nguồn gốc từ nước thải quá trình công nghiệp điện hoá. Trong trạng thái cân bằng ở môi trường nước, nồng độ nitrit, nitrat thường rất thấp, nó thường nhỏ hơn 0,02 mg/l. Nếu nồng độ amoni, giá trị pH và nhiệt độ của nước cao, quá trình nitrit hoá diễn ra thuận lợi, và nồng độ của nó có thể đạt đến giá trị lớn. Trong quá trình xử lý nước, nitrit trong nước sẽ tăng lên đột ngột. Nitrat (NO 3 - ) là dạng hợp chất vô cơ của nitơ có hoá trị cao nhất và có nguồn gốc chính từ nước thải sinh hoạt hoặc nước thải một số ngành công nghiệp thực phẩm, hoá chất, chứa một lượng lớn các hợp chất nitơ. Khi vào sông hồ, chúng tiếp tục bị nitrat hoá, tạo thành nitrat. Nitrat hoá là giai đoạn cuối cùng của quá trình khoáng hoá các chất hữu cơ chứa nitơ. Nitrat trong nước thải chứng tỏ sự hoàn thiện của công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Mặt khác, quá trình nitrat hoá còn tạo nên sự tích luỹ ôxy trong hợp chất nitơ để cho các quá trình ôxy hoá sinh hoá các chất hữu cơ tiếp theo, khi lượng ôxy hoà tan trong nước rất ít hoặc bị hết. Khi thiếu ôxy và tồn tại nitrat hoá sẽ xảy ra quá trình ngược lại: tách ôxy khỏi nitrat và nitrit để sử dụng lại trong các quá trình ôxy hoá các chất hữu cơ khác. Quá trình này được thực hiện nhờ các vi khuẩn phản nitrat hoá (vi khuẩn yếm khí tuỳ tiện). Trong điều kiện không có ôxy tự do mà môi trường vẫn còn chất hữu cơ cácbon, một số loại vi khuẩn khử nitrat hoặc nitrit để lấy oxy cho quá trình ôxy hoá các chất hữu cơ. Quá trình khử nitrat được biểu diễn theo phương trình phản ứng sau đây: 4NO 3 - + 4H + + 5C hữu cơ 5CO 2 + 2N 2 + 2H 2 O Trong quá trình phản nitrat hoá, 1g nitơ sẽ giải phóng 1,71g O 2 (khử nitrit) và 2,85g O 2 (khử nitrat). GVHD: PGS.TS Trần Đức Hạ Lớp Cao hoc Môi trường 2006 4 CHUYÊN ĐỀ: XỬ LÝ NITƠ TRONG NƯỚC THẢI 2.2. Tác hại của Nitơ trong nước thải 2.2.1. Tác hại của Nitơ đối với sức khỏe cộng đồng Trên bình diện sức khoẻ Nitơ tồn tại trong nước thải có thể gây nên hiệu ứng về môi trường. Sự có mặt của Nitơ trong nước thải có thể gây ra nhiều ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái và sức khoẻ cộng đồng. Khi trong nước thải có nhiều Amôniăc có thể gây độc cho cá và hệ động vật thuỷ sinh, làm giảm lượng ôxy hoà tan trong nước. Khi hàm lượng nitơ trong nước cao cộng thêm hàm lượng phôtpho có thể gây phú dưỡng nguồn tiếp nhận làm nước có màu và mùi khó chịu đặc biệt là lượng ôxy hoà tan trong nước giảm mạnh gây ngạt cho cá và hệ sinh vật trong hồ. Khi xử lý nitơ trong nước thải không tốt, để hợp chất nitơ đi vào trong chuỗi thức ăn hay trong nước cấp có thể gây nên một số bệnh nguy hiểm. Nitrat tạo chứng thiếu Vitamin và có thể kết hợp với các amin để tạo thành các nitrosamin là nguyên nhân gây ung thư ở người cao tuổi. Trẻ sơ sinh đặc biệt nhạy cảm với nitrat lọt vào sữa mẹ, hoặc qua nước dùng để pha sữa. Khi lọt vào cơ thể, nitrat chuyển hóa thành nitrit nhờ vi khuẩn đường ruột. Ion nitrit còn nguy hiểm hơn nitrat đối với sức khỏe con người. Khi tác dụng với các amin hay alkyl cacbonat trong cơ thể người chúng có thể tạo thành các hợp chất chứa nitơ gây ung thư. Trong cơ thể Nitrit có thể ôxy hoá sắt II ngăn cản quá trình hình thành Hb làm giảm lượng ôxy trong máu có thể gây ngạt, nôn, khi nồng độ cao có thể dẫn đến tử vong. 2.2.2. Tác hại của ô nhiễm Nitơ đối với môi trường Nitơ trong nước thải cao, chảy vào sông, hồ làm tăng hàm lượng chất dinh dưỡng. Do vậy nó gây ra sự phát triển mạnh mẽ của các loại thực vật phù du như rêu, tảo gây tình trạng thiếu oxy trong nước, phá vỡ chuỗi thức ăn, giảm chất lượng nước, phá hoại môi trường trong sạch của thủy vực, sản sinh nhiều chất độc trong nước như NH 4 + , H 2 S, CO 2 , CH 4 tiêu diệt nhiều loại sinh vật có ích trong nước. Hiện tượng đó gọi là phú dưỡng nguồn nước Hiện nay, phú dưỡng thường gặp trong các hồ đô thị, các sông và kênh dẫn nước thải. Đặc biệt là tại khu vực Hà Nội, sông Sét, sông Lừ, sông Tô Lịch đều có màu xanh đen hoặc đen, có mùi hôi thối do thoát khí H 2 S. Hiện tượng này tác động tiêu cực tới hoạt động sống của dân cư đô thị, làm biến đổi hệ sinh thái của nước hồ, tăng thêm mức độ ô nhiễm không khí của khu dân cư GVHD: PGS.TS Trần Đức Hạ Lớp Cao hoc Môi trường 2006 5 CHUYÊN ĐỀ: XỬ LÝ NITƠ TRONG NƯỚC THẢI Hình 2. Qúa trình phú dưỡng trong thủy vực nước mặt 2.2.3. Tác hại của Nitơ đối với quá trình xử lý nước Sự có mặt của Nitơ có thể gây cản trở cho các quá trình xử lý làm giảm hiệu quả làm việc của các công trình. Mặt khác nó có thể kết hợp với các loại hoá chất trong xử lý để tạo các phức hữu cơ gây độc cho con người. Với đặc tính như vậy việc xử lý Nitơ trong giai đoạn hiện nay đang là vấn đề đáng được nghiên cứu và ứng dụng.Vấn đề này đã được các nhà nghiên cứu, các học giả đi sâu tìm hiểu 2.3. Các phương pháp xử lý Nitơ trong nước thải hiện nay Đã có nhiều phương pháp nhiều công trình xử lý nitơ trong nước thải được nghiên cứu và đưa vào vận hành trong đó có cả các phương pháp hoá học, sinh học, vật lý v v. Nhưng phần lớn chúng đều chưa đưa ra được một mô hình xử lý nitơ chuẩn để có thể áp dụng trên một phạm vi rộng. Dưới đây là bảng phân tích một cách tổng quan nhất về dạng và hiệu suất làm việc của các phương pháp xử lý nitơ trong nước thải đã được nghiên cứu và ứng dụng. GVHD: PGS.TS Trần Đức Hạ Lớp Cao hoc Môi trường 2006 6 CHUYÊN ĐỀ: XỬ LÝ NITƠ TRONG NƯỚC THẢI Bảng 2. Các phương pháp xử lý nitơ trong nước thải Các phương pháp xử lý Hiệu suất xử lý nitơ ( % ) Hiệu suất xử lý % Nitơ dạng hữu cơ NH3 - NH4+ NO3- Xử lý thông thường Bậc I 10-20% 0 0 5-10% Bậc II 15-50% < 10% Hiệu suất thấp 10-30% Xử lý bằng phương pháp sinh học Vi khuẩn hấp thụ Nitơ 0 40-70% Hiệu suất thấp 30-70% Quá trình khử nitrat 0 0 80-90% 70-95% Thu hoạch tảo Chủ yếu chuyển hoá thành NH3- NH4+ Thu hoạch sinh khối Thu hoạch sinh khối 50-80% Quá trình nitrat hoá Xử lý có giói hạn Chuyển hoá thành nitrat 0 5-20% Hồ ôxyhóa Chủ yếu chuyển hoá thành NH3- NH4+ Xử lý bởi quá trình làm thoáng Tách bằng các quá trình nitrat và khử nitrat 20-90% Các phương pháp hoá học Châm clo Kém ổn định 90-100% 0 80-95% Đông tụ hoá học 50-70% Hiệu suất thấp Hiệu suất thấp 20-30% Cacbon dính bám 30-50% Hiệu suất thấp Hiệu suất thấp 10-20% Trao đổi iôn có chọn lọc với Amôni Hiệu suất thấp,kém ổn định 80-97% 0 70-95% Trao đổi iôn có chọn lọc với Nitrat Hiệu suất thấp Hiệu suất thấp 75-90% 70-90% Các phương pháp vật lý Lọc 30-95% N dạng cặn hữu cơ Hiệu suất thấp Hiệu suất thấp 20-40% Làm thoáng 0 60-95% 0 50-90% Kết tủa bằng đện cực 100% N dạng cặn hữu cơ 30-50% 30-50% 40-50% Thẩm thấu ngược 60-90% 60-90% 60-90% 80-90% GVHD: PGS.TS Trần Đức Hạ Lớp Cao hoc Môi trường 2006 7 CHUYÊN ĐỀ: XỬ LÝ NITƠ TRONG NƯỚC THẢI Qua bảng phân tích và đánh giá hiệu quả xử lý nitơ, ta thấy việc xử lý nitơ bằng phương pháp sinh học cho hiệu quả rất cao. Cùng với việc ứng dụng phương pháp sinh học để khử nitơ trong nước thải, ta còn lưu ý đến các phương pháp khác như: hóa học (châm clo), vật lý (thổi khí), trao đổi ion Theo thống kê các nhà máy ứng dụng các công nghệ để xử lý nitơ thì chi có 6/1200 nhà máy là sử dụng biện pháp thổi khí, 8/1200 nhà máy sử dụng biện pháp châm clo và duy nhất có 1 nhà máy là sử dụng biện pháp trao đổi ion. Sở dĩ những biện pháp này ít được dùng là do chi phí đầu tư lớn, thêm vào đó là sự phức tạp trong quá trình vận hành và bảo dưỡng. Các phương pháp chủ yếu là: Phương pháp sinh học: Các muối nitrat, nitrit tạo thành trong quá trình phân hủy hiếu khí sẽ được khử trong điều kiện thiếu khí (anoxic) trên cơ sở các phản ứng khử nitrat. Phương pháp hoá học và hoá lý: Vôi hoá nước thải đến pH = 10÷11 để tạo thành NH 4 OH và thổi bay hơi trên các tháp làm lạnh. Phốt pho được lắng xuống nhờ các muối sắt, nhôm hoặc vôi. Tuy nhiên, trong đó, phương pháp sinh học lại có những ưu điểm nổi bật như; - Hiệu suất khử nitơ rất cao - Sự ổn định và đáng tin cậy của quá trình rất lớn - Tương đối dễ vận hành, quản lý - Diện tích đất yêu cầu nhỏ - Chi phí đầu tư hợp lý, vừa phải 2.4. Kết luận Với những tác động xấu của hàm lượng nitơ có trong nước thải sinh hoạt và khu công nghiệp đến sức khỏe con người cũng như môi trường, chúng ta nên xử lý nitơ xuống dươi tiêu chuẩn cho phép trước khi xả nước thải ra môi trường (sông, hồ ) Từ việc xem xét, đánh giá hiệu quả xử lý cũng như tổng quan các phương pháp xử lý nitơ trong nước thải, chúng tôi lựa chọn phương pháp sinh học để xử lý GVHD: PGS.TS Trần Đức Hạ Lớp Cao hoc Môi trường 2006 8 CHUYÊN ĐỀ: XỬ LÝ NITƠ TRONG NƯỚC THẢI 3. Xử lý nitơ trong nước thải bằng phương pháp sinh học 3.1. Cơ sở lý thuyết các quá trình xử lý nitơ bằng phương pháp sinh học Trong quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí, nitơ amôn sẽ được chuyển thành nitrit và nitrat nhờ các loại vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter. Khi môi trường thiếu ôxy, các loại vi khuẩn khử nitrat Denitrificans (dạng kỵ khí tuỳ tiện) sẽ tách ôxy của nitrát (NO 3 - ) và nitrit (NO 2 - ) để ôxy hoá chất hữu cơ. Nitơ phân tử N 2 tạo thành trong quá trình này sẽ thoát ra khỏi nước. Hình 3. Qúa trình chuyển hóa Nitơ trong nước thải Quá trình chuyển NO 3 - → NO 2 - → NO → N 2 O → N 2 với việc sử dụng mêtanol làm nguồn các bon được biểu diễn bằng các phương trình sau đây: 3.1.1. 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 CO 2 (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. GVHD: PGS.TS Trần Đức Hạ Lớp Cao hoc Môi trường 2006 9 CHUYÊN ĐỀ: XỬ LÝ NITƠ TRONG NƯỚC THẢI 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. NH 4 - + 1,5 O 2  NO 2 - + 2H + + H 2 O Bước 2. NO - 2 + 0,5 O 2  NO 3 - 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 : NH 4 - + 2 O 2  NO 3 - + 2H + + H 2 O (*) 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 : 4CO 2 + HCO 3 - + NH + 4 + H 2 O  C 5 H 7 O 2 N + 5O 2 C 5 H 7 O 2 N 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 : NH 4 + +1,83O 2 +1,98 HCO 3 -  0,021C 5 H 7 O 2 N + 0,98NO 3 - +1,041H 2 O+1,88H 2 CO 3 Lượng ôxy cần thiết để ôxy hoá amôni thành nitrat cần 4,3 mg O 2 / 1mg NH 4 + . 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. 3.1.2. 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 : NO 3 - + 1,08 CH 3 OH + H +  0,065 C 5 H 7 O 2 N + 0,47 N 2 + 0,76CO 2 + 2,44H 2 O + Khử nitrit : NO 2 - + 0,67 CH 3 OH + H +  0,04 C 5 H 7 O 2 N + 0,48 N 2 + 0,47CO 2 + 1,7H 2 O Như vậy để khử nitơ công trình xử lý nước thải cần : Điều kiện yếm khí ( thiếu ôxy tự do ) Có nitrat (NO 3 - ) hoặc nitrit (NO 2 - ) Có vi khuẩn kị khí tuỳ tiện khử nitrat; GVHD: PGS.TS Trần Đức Hạ Lớp Cao hoc Môi trường 2006 10 [...]... Kuene- nia stuttgartiensis ó ụxy hoỏ am ni thnh N2 trong iu kin k khớ Quỏ trỡnh ny vỡ vy c gi l quỏ trỡnh ụxy hoỏ am ni trong iu kin k khớ (Anaerobic Ammonia Oxidation) hay cũn gi l ANAMMOX 4.1 C ch quỏ trỡnh Quỏ trỡnh ANAMMOX l quỏ trỡnh ụxy hoỏ am ni trong iu kin k khớ thnh nit bi cỏc vi khun anammox Trong quỏ trỡnh Anammox am ni cựng vi nitrit c chuyn i di iu kin k khớ ti N2 cung cp hi t v mt lng nh nitrat... Cao hoc Mụi trng 2006 CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI S thay i ti lng Nit trong 40 ngy thớ nghim c th hin trờn biu Hỡnh 16: Din bin quỏ trỡnh chuyn húa nit trong SNAP Quỏ trỡnh nitrit húa c hỡnh thnh sau 20 ngy thớ nghim Nhng lng Nit dng am ni v dng nitrit gim dn theo thi gian Sau 30 ngy thy rng bờn cnh vic loi b ng thi c am ni v nitrit cú s hỡnh thnh mt lng nh nitrat Cựng vi nú l hin tng bựn chuyn... giỏ 4.3.1 Quỏ trỡnh Nitrit hoỏ cc b Nhng thay i ca nng nit tp trung trong nc thi dũng ra trong nhng iu kin khỏc nhau ca quy trỡnh thớ nghim c th hin trong th NO3-N NO2-N NH4-N Hỡnh 15: Biu th hin s thay i ca Nit tp trung theo cỏc iu kin thớ nghim Di iu kin pH = 6 -7,5 ti nhit 35 oC cỏc thớ nghim trong iu kin III thy rng lng N tn ti dng am ni v nitrit c tỡm thy nhng nit dng nitrat thỡ khụng cú... quỏ trỡnh nitrat hoỏ v kh nitrat hoỏ thụng thng GVHD: PGS.TS Trn c H 30 Lp Cao hoc Mụi trng 2006 CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI 5 Kt lun Trong cỏc phng phỏp x lý nit, thỡ x lý nit bng phng phỏp sinh hc cho hiu sut kh nit cao t 70-95% lng nit trong nc thi Quỏ trỡnh x lý n nh, ỏng tin cy Cỏc cụng trỡnh s dng cng d vn hnh v qun lý, din tớch t yờu cu nh, chi phớ u t hp lý Bờn cnh quỏ trỡnh kh nit bng phng... trng 2006 CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI Nhng kt qu thớ nghim di iu kin pH = 7,8 , t = 35 oC thng khụng n nh vỡ th khụng c th hin trờn biu Nit trong nc thi ca dũng ra trong iu kin pH = 7,9 hon ton dng Nitrit v t ti quỏ trỡnh nitrit hoỏ hon ton nh hng chung l N dng NO2- c phỏt hin trong mu nc thi dũng ra khi pH > 7 trong mi trng hp Kt qu ny ch ra rng hot ng ca cỏc vi khun ụxy hoỏ nitrit b ngn cn di iu... ti 7,9 thỡ th nghim trong iu kin III cng cú du hiu ngn cn hot ng ca vi khun ụxy hoỏ nitrit v ton b nitrit c hỡnh thnh s vn nm li trong nc Nh vy, kt lun rng cng NH 3 tp trung trong b phn ng nờn nm trong khong 4 -6,5 mg/l quỏ trỡnh x lý nitrớt hoỏ tng phn cú th din ra 4.3.3 Kim tra n nh lõu di ca quỏ trỡnh Di nhng iu kin xỏc nh ca quỏ trỡnh nitrit húa b phn, ti lng Nit dng am ni dũng vo c c nh mc... : X Lí NIT TRONG NC THI phn ng vi am ni cũn li to thnh N 2 Quỏ trỡnh ny c gi l quỏ trỡnh anammox Tng hp ta cú quỏ trỡnh nitrit hoỏ b phn/anammox Quỏ trỡnh ny din ra trong hai giai on: S ụxy hoỏ am ni trong iu kin hiu khớ giai on I nh cỏc vi khun nitrit hoỏ Quỏ trỡnh anammox c thc hin trong iu kin hiu khớ giai on II nh cỏc vi khun anammox Nh vy c hai loi vi khun ny u cú th song song tn ti trong. .. Anoxic +ưÔxyưhóaưhiếuưkhíưchấtưhữuưcơ Bểưlắng Nư ớcưthảiưsauưxửưlý +ưKhửưưnitratưhóa +ưNitratưhóa Bùnưtuầnưhoàn NO3 Bùnưdư Hỡnh 4 S dõy chuyờn x lý Nit trong nc thi - Qỳa trỡnh hu phn - Quỏ trỡnh tin phn (Pre denitrification) Kh nitrat (Oxi húa hp cht hu c trong iu kin k khớ) nitrat húa (x lý bc 2) Hỡnh 4 S dõy chuyờn x lý Nit trong nc thi - Qỳa trỡnh hu phn Cấpưkhí Nư ớcưthảiưsauưxửưlýưbậcưI Anoxic... Trn c H 19 Lp Cao hoc Mụi trng 2006 CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI 4 Nghiờn cu phng phỏp x lý Nit trong nc thi bng quỏ trỡnh Anammox T nhng nm 1980 v 1990 ngi ta ó thy rng ngoi phng phỏp x lý sinh hc kt hp hai quỏ trỡnh nitrat hoỏ v kh nitrat hoỏ cú th loi b c am ni ra khi ngun thi m cũn tn ti mt loi vi khun cú kh nng ụxy hoỏ am ni thnh dng khớ N2 s dng nitrit c hỡnh thnh t quỏ trỡnh x lý thay th cho... cỏc giỏ th bựn trong sut quỏ trỡnh thớ nghim Ngi ta gi õy l quỏ trỡnh loi b nit theo trng thỏi n s dng Anammox v quỏ trỡnh nitrit húa b phn Cũn gi l quỏ trỡnh SNAP SNAP : Single stage Nitrogen removal using the Anammox and Partial Nitritatio Nhng thớ nghim liờn tc c tin hnh trong mt thi gian di lm sỏng t nhng c trng trong kh nng loi b nit ca Quỏ trỡnh SNAP Nhng thay i hng ngy v t l nit c loi b c biu . hoạt Chỉ tiêu Trung bình Tổng Nitơ, mg/l 40 - Nitơ hữu cơ, mg/l 15 - Nitơ Amoni, mg/l 25 - Nitơ Nitrit, mg/l 0,05 - Nitơ Nitrat, mg/l 0,2 Tổng Phốt pho, mg/l 8 Nitrit (NO 2 - ) là sản phẩm trung. 2006 2 Nitơ phân tử N 2 N-Protein thực vật N-Protein động vật Amôn hóa NH 4 + hoặc NH 3 + O 2 Nitrit hoá NO 2 - NO 3 - Nitrat hoá + O 2 Khử nitơrat Cố định nitơ CHUYÊN ĐỀ: XỬ LÝ NITƠ TRONG. amoniac hoặc nitơ amoni trong điều kiện hiếu khí nhờ các loại vi khuẩn Nitrosomonas. Sau đó nitrit hình thành tiếp tục được vi khuẩn Nitrobacter ôxy hoá thành nitrat. Các quá trình nitrit và nitrat