Các biện pháp sinh học để khử Nitơ

CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI M U Tc ụ th húa Vit Nam rt nhanh cựng vi s phỏt trin ca cụng nghip T l dõn s ti cỏc thnh th tng cựng vi tc ụ th húa Nc thi t cỏc thnh ph, khu dõn c trung, khu cụng nghip cng tng theo mc tng dõn s vi lng thi ln Lu lng nc thi ca thnh ph 20 dõn khong 40.000 - 60.000 m3/ngy Hin nay, ti thnh ph H Ni tng lng nc thi (nm 2005) khong 550.000 m3/ngy c trng ca nc thi sinh hot l hm lng cht hu c ln (t 55-65% tng lng cht bn), cha nhiu vi sinh vt, ú cú cỏc vi sinh vt gõy bnh Thnh phn cỏc cht ụ nhim nc thi nh BOD l 110 - 400mg/l, tng lng nit TN l 20-85mg/l ú nit amoni l 12-50mg/l Cựng nc thi sinh hot, nc thi sn xut cỏc nh mỏy, xớ nghip cng cha nhiu loi cht cht phc tp, cú nhiu loi cha nhiu cht bn vụ c, c bit l cỏc kim loi nng nh cỏc ngnh cụng nghip cú cụng ngh m Nc thi cỏc ngnh cụng nghip ch bin thc phm, thuc da, git m cha nhiu cỏc cht hu c, cỏc vi khun gõy bnh S phỏt trin nhanh ca nn kinh t dn n s ci thin v mc sng ca ngi dõn cng nh s ũi hi v mc V sinh mụi trng Vỡ vy xõy dng cỏc cụng trỡnh x lý nc thi phi t cỏc yờu cu v cht lng ngun nc x Nng cỏc cht ụ nhim nc thi thp hn giỏ tr gii hn cho phộp quy nh x cỏc loi ngun nc mt khỏc Mt nhng ch tiờu cn phi t c l hm lng nit nc thi Theo TCVN 6772:2000 thỡ lng N-NH4+ khụng ln hn 0.05mg/l vi ngun loi A v 1mg/l vi ngun loi B Hm lng Nit nc thi cao lm nh hng n sc khe ngi, n mụi trng v vi cỏc quỏ trỡnh x lý khỏc trm x lý nc thi Cú nhiu bin phỏp kh nit nc thi v gii hn ca chuyờn ny, chỳng tụi a cỏc bin phỏp sinh hc kh Nit CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI TNG QUAN 2.1 Trng thỏi tn ti ca Nit nc thi Trong nc thi, cỏc hp cht ca nit tn ti di dng: cỏc hp cht hu c, amoni v cỏc hp cht dng ụxy hoỏ (nitrit v nitrat) Cỏc hp cht nit l cỏc cht dinh dng, chỳng luụn ng t nhiờn, ch yu nh cỏc quỏ trỡnh sinh hoỏ Nit phõn t N2 C nh nit N-Protein thc vt N-Protein ng vt Amụn húa NH4+ hoc NH3 Kh nitrat + O2 Nitrit hoỏ Nitrat hoỏ NO3- NO2- O2 Nit t nhiờn Hỡnh Chu+trỡnh Hp cht hu c cha nit l mt phn cu thnh phõn t protein hoc l thnh phn phõn hu protein nh l cỏc peptid, axit amin, urờ Hm lng amoniac (NH3) chớnh l lng nit amụn (NH+4) nc thi sinh hot, nc thi cụng nghip thc phm v mt s loi nc thi khỏc cú th rt cao Cỏc tỏc nhõn gõy ụ nhim Nit nc thi cụng nghip: ch bin sa, rau qu, hp, ch bin tht, sn xut bia, ru, thuc da Trong nc thi sinh hot nit tn ti di dng vụ c (65%) v hu c (35%) Ngun nit ch yu l t nc tiu Mi ngi mt ngy x vo h thng thoỏt nc 1,2 lớt nc tiu, tng ng vi 12 g nit tng s Trong s ú nit urờ (N-CO(NH2)2) l 0,7g, cũn li l cỏc loi nit khỏc Urờ thng c amoni hoỏ theo phng trỡnh nh sau Trong mng li thoỏt nc urờ b thu phõn: CO(NH2)2 + 2H2O = (NH4)2CO3 Sau ú b thi ra: (1.2) CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI (NH4)2CO3 = 2NH3 + CO2 + H2O (1.3) Nh vy NH3 chớnh l lng nit amụn nc thi Trong iu kin ym khớ amoniac cng cú th hỡnh thnh t nitrat cỏc quỏ trỡnh kh nitrat ca vi khun Denitrificans Lng cht bn Nit amụn (N-NH 4) mt ngi mt ngy x vo h thng thoỏt nc: g/ng.ngy Trong thnh phn nc thi sinh hot khu dõn c: Bng Cỏc ch tiờu trung bỡnh cỏc hp cht Nit nc thi sinh hot Ch tiờu Trung bỡnh Tng Nit, mg/l 40 - Nit hu c, mg/l 15 - Nit Amoni, mg/l 25 - Nit Nitrit, mg/l 0,05 - Nit Nitrat, mg/l 0,2 Tng Pht pho, mg/l Nitrit (NO2-) l sn phm trung gian ca quỏ trỡnh ụxy hoỏ amoniac hoc nit amoni iu kin hiu khớ nh cỏc loi vi khun Nitrosomonas Sau ú nitrit hỡnh thnh tip tc c vi khun Nitrobacter ụxy hoỏ thnh nitrat Cỏc quỏ trỡnh nitrit v nitrat hoỏ din theo phn ng bc I: NH4+ kn NO2- km NO3- Trong ú: kn v km l cỏc hng s tc nitrit v nitrat hoỏ Cỏc phng trỡnh phn ng ca quỏ trỡnh nitrit v nitrat hoỏ c biu din nh sau: NH4+ + 1,5O2 Nitrosomonas NO2- + 0,5O2 NH4+ + 2O2 NO2- + H2O + 2H+ Nitrobacter NO3- NO3- + H2O + 2H+ Quỏ trỡnh nitrat hoỏ cn 4,57g ụxy cho 1g nit amụn Cỏc loi vi khun Nitrosomonas v Nitrobacter l cỏc loi vi khun hiu khớ thớch hp vi iu kin nhit t 20ữ30oC Nitrit l hp cht khụng bn, nú cng cú th l sn phm ca quỏ trỡnh kh nitrat iu kin ym khớ CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI Ngoi ra, nitrit cũn cú ngun gc t nc thi quỏ trỡnh cụng nghip in hoỏ Trong trng thỏi cõn bng mụi trng nc, nng nitrit, nitrat thng rt thp, nú thng nh hn 0,02 mg/l Nu nng amoni, giỏ tr pH v nhit ca nc cao, quỏ trỡnh nitrit hoỏ din thun li, v nng ca nú cú th t n giỏ tr ln Trong quỏ trỡnh x lý nc, nitrit nc s tng lờn t ngt Nitrat (NO3-) l dng hp cht vụ c ca nit cú hoỏ tr cao nht v cú ngun gc chớnh t nc thi sinh hot hoc nc thi mt s ngnh cụng nghip thc phm, hoỏ cht, cha mt lng ln cỏc hp cht nit Khi vo sụng h, chỳng tip tc b nitrat hoỏ, to thnh nitrat Nitrat hoỏ l giai on cui cựng ca quỏ trỡnh khoỏng hoỏ cỏc cht hu c cha nit Nitrat nc thi chng t s hon thin ca cụng trỡnh x lý nc thi bng phng phỏp sinh hc Mt khỏc, quỏ trỡnh nitrat hoỏ cũn to nờn s tớch lu ụxy hp cht nit cho cỏc quỏ trỡnh ụxy hoỏ sinh hoỏ cỏc cht hu c tip theo, lng ụxy ho tan nc rt ớt hoc b ht Khi thiu ụxy v tn ti nitrat hoỏ s xy quỏ trỡnh ngc li: tỏch ụxy nitrat v nitrit s dng li cỏc quỏ trỡnh ụxy hoỏ cỏc cht hu c khỏc Quỏ trỡnh ny c thc hin nh cỏc vi khun phn nitrat hoỏ (vi khun ym khớ tu tin) Trong iu kin khụng cú ụxy t m mụi trng cũn cht hu c cỏcbon, mt s loi vi khun kh nitrat hoc nitrit ly oxy cho quỏ trỡnh ụxy hoỏ cỏc cht hu c Quỏ trỡnh kh nitrat c biu din theo phng trỡnh phn ng sau õy: 4NO3- + 4H+ + 5Chu c 5CO2 + 2N2 + 2H2O Trong quỏ trỡnh phn nitrat hoỏ, 1g nit s gii phúng 1,71g O2 (kh nitrit) v 2,85g O2 (kh nitrat) CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI 2.2 Tỏc hi ca Nit nc thi 2.2.1 Tỏc hi ca Nit i vi sc khe cng ng Trờn bỡnh din sc kho Nit tn ti nc thi cú th gõy nờn hiu ng v mụi trng S cú mt ca Nit nc thi cú th gõy nhiu nh hng xu n h sinh thỏi v sc kho cng ng Khi nc thi cú nhiu Amụnic cú th gõy c cho cỏ v h ng vt thu sinh, lm gim lng ụxy ho tan nc Khi hm lng nit nc cao cng thờm hm lng phụtpho cú th gõy phỳ dng ngun tip nhn lm nc cú mu v mựi khú chu c bit l lng ụxy ho tan nc gim mnh gõy ngt cho cỏ v h sinh vt h Khi x lý nit nc thi khụng tt, hp cht nit i vo chui thc n hay nc cp cú th gõy nờn mt s bnh nguy him Nitrat to chng thiu Vitamin v cú th kt hp vi cỏc amin to thnh cỏc nitrosamin l nguyờn nhõn gõy ung th ngi cao tui Tr s sinh c bit nhy cm vi nitrat lt vo sa m, hoc qua nc dựng pha sa Khi lt vo c th, nitrat chuyn húa thnh nitrit nh vi khun ng rut Ion nitrit cũn nguy him hn nitrat i vi sc khe ngi Khi tỏc dng vi cỏc amin hay alkyl cacbonat c th ngi chỳng cú th to thnh cỏc hp cht cha nit gõy ung th Trong c th Nitrit cú th ụxy hoỏ st II ngn cn quỏ trỡnh hỡnh thnh Hb lm gim lng ụxy mỏu cú th gõy ngt, nụn, nng cao cú th dn n t vong 2.2.2 Tỏc hi ca ụ nhim Nit i vi mụi trng Nit nc thi cao, chy vo sụng, h lm tng hm lng cht dinh dng Do vy nú gõy s phỏt trin mnh m ca cỏc loi thc vt phự du nh rờu, to gõy tỡnh trng thiu oxy nc, phỏ v chui thc n, gim cht lng nc, phỏ hoi mụi trng sch ca thy vc, sn sinh nhiu cht c nc nh NH 4+, H2S, CO2, CH4 tiờu dit nhiu loi sinh vt cú ớch nc Hin tng ú gi l phỳ dng ngun nc Hin nay, phỳ dng thng gp cỏc h ụ th, cỏc sụng v kờnh dn nc thi c bit l ti khu vc H Ni, sụng Sột, sụng L, sụng Tụ Lch u cú mu xanh en hoc en, cú mựi hụi thi thoỏt khớ H 2S Hin tng ny tỏc ng tiờu cc ti hot ng sng ca dõn c ụ th, lm bin i h sinh thỏi ca nc h, tng thờm mc ụ nhim khụng khớ ca khu dõn c CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI Hỡnh Qỳa trỡnh phỳ dng thy vc nc mt 2.2.3 Tỏc hi ca Nit i vi quỏ trỡnh x lý nc S cú mt ca Nit cú th gõy cn tr cho cỏc quỏ trỡnh x lý lm gim hiu qu lm vic ca cỏc cụng trỡnh Mt khỏc nú cú th kt hp vi cỏc loi hoỏ cht x lý to cỏc phc hu c gõy c cho ngi Vi c tớnh nh vy vic x lý Nit giai on hin ang l ỏng c nghiờn cu v ng dng.Vn ny ó c cỏc nh nghiờn cu, cỏc hc gi i sõu tỡm hiu 2.3 Cỏc phng phỏp x lý Nit nc thi hin ó cú nhiu phng phỏp nhiu cụng trỡnh x lý nit nc thi c nghiờn cu v a vo hnh ú cú c cỏc phng phỏp hoỏ hc, sinh hc, vt lý v v Nhng phn ln chỳng u cha a c mt mụ hỡnh x lý nit chun cú th ỏp dng trờn mt phm vi rng Di õy l bng phõn tớch mt cỏch tng quan nht v dng v hiu sut lm vic ca cỏc phng phỏp x lý nit nc thi ó c nghiờn cu v ng dng CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI Bng Cỏc phng phỏp x lý nit nc thi Cỏc phng phỏp x lý Bc I Bc II Hiu sut x lý nit ( % ) Nit dng hu c NH3 - NH4+ NO3X lý thụng thng 10-20% 0 15-50% < 10% Hiu sut thp Hiu sut x lý % 5-10% 10-30% X lý bng phng phỏp sinh hc Vi khun hp th Nit 40-70% Hiu sut thp 30-70% Quỏ trỡnh kh nitrat 0 80-90% 70-95% Thu hoch to Ch yu chuyn hoỏ thnh NH3NH4+ Thu hoch sinh Thu hoch sinh 50-80% Quỏ trỡnh nitrat hoỏ X lý cú giúi hn 5-20% H ụxyhúa Ch yu chuyn hoỏ thnh NH3NH4+ Tỏch bng cỏc quỏ trỡnh nitrat v kh nitrat 20-90% Chuyn hoỏ thnh nitrat X lý bi quỏ trỡnh lm thoỏng Cỏc phng phỏp hoỏ hc Chõm clo Kộm n nh 90-100% 80-95% ụng t hoỏ hc 50-70% Hiu sut thp Hiu sut thp 20-30% Cacbon dớnh bỏm 30-50% Hiu sut thp Hiu sut thp 10-20% 70-95% 75-90% 70-90% Trao i iụn cú chn lc Hiu sut 80-97% vi Amụni thp,kộm n nh Trao i iụn cú chn lc Hiu sut thp Hiu sut thp vi Nitrat Cỏc phng phỏp vt lý Lc Lm thoỏng Kt ta bng n cc Thm thu ngc 30-95% N dng cn hu c Hiu sut thp Hiu sut thp 20-40% 60-95% 50-90% 100% N dng cn hu c 30-50% 30-50% 40-50% 60-90% 60-90% 60-90% 80-90% CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI Qua bng phõn tớch v ỏnh giỏ hiu qu x lý nit, ta thy vic x lý nit bng phng phỏp sinh hc cho hiu qu rt cao Cựng vi vic ng dng phng phỏp sinh hc kh nit nc thi, ta cũn lu ý n cỏc phng phỏp khỏc nh: húa hc (chõm clo), vt lý (thi khớ), trao i ion Theo thng kờ cỏc nh mỏy ng dng cỏc cụng ngh x lý nit thỡ chi cú 6/1200 nh mỏy l s dng bin phỏp thi khớ, 8/1200 nh mỏy s dng bin phỏp chõm clo v nht cú nh mỏy l s dng bin phỏp trao i ion S d nhng bin phỏp ny ớt c dựng l chi phớ u t ln, thờm vo ú l s phc quỏ trỡnh hnh v bo dng Cỏc phng phỏp ch yu l: Phng phỏp sinh hc: Cỏc mui nitrat, nitrit to thnh quỏ trỡnh phõn hy hiu khớ s c kh iu kin thiu khớ (anoxic) trờn c s cỏc phn ng kh nitrat - Phng phỏp hoỏ hc v hoỏ lý: Vụi hoỏ nc thi n pH = 10ữ11 to thnh NH4OH v thi bay hi trờn cỏc thỏp lm lnh - Pht c lng xung nh cỏc mui st, nhụm hoc vụi Tuy nhiờn, ú, phng phỏp sinh hc li cú nhng u im ni bt nh; - Hiu sut kh nit rt cao - S n nh v ỏng tin cy ca quỏ trỡnh rt ln - Tng i d hnh, qun lý - Din tớch t yờu cu nh - Chi phớ u t hp lý, va phi 2.4 Kt lun Vi nhng tỏc ng xu ca hm lng nit cú nc thi sinh hot v khu cụng nghip n sc khe ngi cng nh mụi trng, chỳng ta nờn x lý nit xung di tiờu chun cho phộp trc x nc thi mụi trng (sụng, h ) T vic xem xột, ỏnh giỏ hiu qu x lý cng nh tng quan cỏc phng phỏp x lý nit nc thi, chỳng tụi la chn phng phỏp sinh hc x lý CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI X lý nit nc thi bng phng phỏp sinh hc 3.1 C s lý thuyt cỏc quỏ trỡnh x lý nit bng phng phỏp sinh hc Trong quỏ trỡnh x lý nc thi bng phng phỏp sinh hc hiu khớ, nit amụn s c chuyn thnh nitrit v nitrat nh cỏc loi vi khun Nitrosomonas v Nitrobacter Khi mụi trng thiu ụxy, cỏc loi vi khun kh nitrat Denitrificans (dng k khớ tu tin) s tỏch ụxy ca nitrỏt (NO3-) v nitrit (NO2-) ụxy hoỏ cht hu c Nit phõn t N2 to thnh quỏ trỡnh ny s thoỏt nc Hỡnh Qỳa trỡnh chuyn húa Nit nc thi Quỏ trỡnh chuyn NO3- NO2- NO N2O N2 vi vic s dng mờtanol lm ngun cỏc bon c biu din bng cỏc phng trỡnh sau õy: 3.1.1 Nitrat húa Nitrat hoỏ l mt quỏ trỡnh t dng (nng lng cho s phỏt trin ca vi khun c ly t cỏc hp cht ụxy hoỏ ca Nit, ch yu l Amụni Ngc vi cỏc vi sinh vt d dng cỏc vi khun nitrat hoỏ s dng CO (dng vụ c) hn l cỏc ngun cỏc bon hu c tng hp sinh mi Sinh ca cỏc vi khun nitrat hoỏ to thnh trờn mt n v ca quỏ trỡnh trao i cht nh hn nhiu ln so vi sinh to thnh ca quỏ trỡnh d dng CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI Quỏ trỡnh Nitrat hoỏ t Nit Amụni c chia lm hai bc v cú liờn quan ti hai loi vi sinh vt , ú l vi khun Nitsomonas v Vi khun Nitbacteria giai on u tiờn amụni c chuyn thnh nitrit v bc th hai nitrit c chuyn thnh nitrat Bc NH4- + 1,5 O2 NO2- + 2H+ + H2O Bc NO-2 + 0,5 O2 NO3Cỏc vi khun Nitsomonas v Vi khun Nitbacteria s dng nng lng ly t cỏc phn ng trờn t trỡ hot ng sng v tng hp sinh Cú th tng hp quỏ trỡnh bng phng trỡnh sau : NH4- + O2 NO3- + 2H+ + H2O (*) Cựng vi quỏ trỡnh thu nng lng, mt s iụn Amụni c ng hoỏ chuyn vo cỏc mụ t bo Quỏ trỡnh tng hp sinh cú th biu din bng phng trỡnh sau : 4CO2 + HCO3- + NH+4 + H2O C5H7O2N + 5O2 C5H7O2N to thnh c dựng tng hp nờn sinh mi cho t bo vi khun Ton b quỏ trỡnh ụxy hoỏ v phn ng tng hp c th hin qua phn ng sau : NH4++1,83O2+1,98 HCO3- 0,021C5H7O2N + 0,98NO3-+1,041H2O+1,88H2CO3 Lng ụxy cn thit ụxy hoỏ amụni thnh nitrat cn 4,3 mg O 2/ 1mg NH4+ Giỏ tr ny gn bng vi giỏ tr 4,57 thng c s dng cỏc cụng thc tớnh toỏn thit k Giỏ tr 4,57 c xỏc nh t phn ng (*) m quỏ trỡnh tng hp sinh t bo khụng c xột n 3.1.2 Kh nitrit v nitrat: Trong mụi trng thiu ụxy cỏc loi vi khun kh nitrit v nitrat Denitrificans (dng k khớ tu tin) s tỏch ụxy ca nitrat (NO3-) v nitrit (NO2-) ụxy hoỏ cht hu c Nit phõn t N2 to thnh quỏ trỡnh ny s thoỏt nc + Kh nitrat : NO3- + 1,08 CH3OH + H+ 0,065 C5H7O2N + 0,47 N2 + 0,76CO2 + 2,44H2O + Kh nitrit : NO2- + 0,67 CH3OH + H+ 0,04 C5H7O2N + 0,48 N2 + 0,47CO2 + 1,7H2O Nh vy kh nit cụng trỡnh x lý nc thi cn : iu kin ym khớ ( thiu ụxy t ) Cú nitrat (NO3- ) hoc nitrit (NO2-) Cú vi khun k khớ tu tin kh nitrat; CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI Hỗnưhợpưnư ớcưthảiưtuầnưhoàn Nư ớcưthảiưtrư ớcưxửưlý Anaerobic Anoxic Aerobic Anoxic Aerobic Nư ớcưthảiưsauưxửưlý Bểưlắng Bùnưcặn Bùnưtuầnưhoàn chứaưphotpho Hỡnh 10 Quy trỡnh Bardenpho (5 giai on) Quy trỡnh UCT c sỏng to ti trng i hc Cape Town, ging quy trinh A 2/O nhng cú s khỏc bit Th nht, bựn hot tớnh c tun hon n b Anoxic thay vỡ b anaerobic Th hai, xut hin vũng tun hon t b anoxic n anaerobic Bựn hot tớnh n b anoxic, hm lng nitrat b anaerobic s b loi b, theo ú ta tỏch c photpho b anaerobic Bn cht ca vũng tun hon gia cỏc b l cung cp hp cht hu c n b anaerobic Hp cht t b anoxic bao gm cỏc hp cht hu c hũa tan (BOD) nhng hm lng nitrat rt ớt, to iu kin tt nht lờn men k khớ b anaerobic Vo nm 1989, cha cú nh mỏy no ti M s dng quỏ trỡnh ny Hỗnưhợpưnư ớcưthảiư tuầnưhoàn Nư ớcưthảiưtrư ớcưxửưlý Anaerobic Anoxic Hỗnưhợpưnư ớcưthảiư tuầnưhoàn Anoxic Aerobic Bểưlắng Bùnưcặn Bùnưtuầnưhoàn Hỡnh 10 Quy trỡnh UCT Nư ớcưthảiưsauưxửưlý chứaưphotpho Quy trỡnh VIP (Virginia Initiative Plant in Norfolk Virginia) Quy trỡnh ny ging A 2/O v UCT ngoi tr cỏch tun hon hn hp nc thi gia cỏc b Bựn hot tớnh cựng vi nc thi sau b aerobic (ó kh nitrat) c a li b anoxic Nc thi t b anoxic quay tr li u vo ca anaerobic Trờn c s nhng d liu kim tra c, xut hin mt s hp cht hu c nc thi u vo, m bo s n inh hot ng ca b k khớ, lm gim nhanh chúng lng oxi theo yờu cu Hỗnưhợpưnư ớcưthảiư tuầnưhoàn Hỗnưhợpưnư ớcưthảiư tuầnưhoàn Hỡnh 10 Quy trỡnh VIP Nư ớcưthảiưtrư ớcưxửưlý Anaerobic Anoxic Aerobic Bùnưtuầnưhoàn Bểưlắng Nư ớcưthảiưsauưxửưlý Bùnưcặn 3.3.2 So sỏnh u, nhc im ca cỏc quỏ trỡnh kt hp x lý c nit v photpho chứaưphotpho Bng 4: So sỏnh u nhc im ca cỏc quỏ trỡnh kt hp x lý nit v photpho CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI Cỏc quỏ trỡnh A2/O u im Nhc im Bựn thi cú mt hm lng tng Hot ng di iu kin khớ hu lnh i cao phụtpho ( 5%) v l thng khụng n nh mt ngun phõn bún giỏ tr Phc hn so vi cụng ngh A/O Kh nng kh nitrat cao hn so vi dõy chuyn A/O To ớt bựn thi nht h Vi nhiu vũng tun hon, cn phi thng cỏc phng phỏp x lý tớnh toỏn thờm cụng sut ca bm v phtpho hin thi cỏc yờu cu v bo dng Bựn thi cú mt hm lng tng Mi ch c thớ nghim ch yu i cao phụtpho v l mt ngun M phõn bún giỏ tr Nhng yờu cu cho hoỏ cht ph tr Cú kh nng gim thiu tng lng thng khụng n nh Bardenpho nit ti mc thp, tt hn so vi a Yờu cu tớch ln hn so vi quỏ s cỏc phng phỏp khỏc trỡnh A2/O kim c khụi phc cho h thng.Vỡ vy cú th tit kim lng hoỏ cht tiờu th c s dng rng rói Nam Phi v nhng ni cú iu kinv ti chớnh Luõn chuyn cỏc vựng Anoxic loi b quỏ trỡnh tỏi hp ca Nitrat v cung cp mụi trng tỏch phụtpho tt hn cỏc vựng Anaerobic UCT Cha cú nhng cụng trỡnh thc t ti M nh hng ca nhit n hiu sut quỏ trỡnh cha c chun hoỏ T sut BODF yờu cu cao Dung tớch ngn phn ng nh hp Nhng yờu cu i vi hoỏ cht ph hn so vi quỏ trỡnh Bardenpho tr khụng n nh Tun hon ni vi rng lm tng in nng tiờu th ca mỏy bm v cỏc yờu cu hnh bo dng VIP Tun hon nitrat qua vựng anoxic Tun hon ni vi rng lm tng in CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI Cỏc quỏ trỡnh u im Nhc im gim lng ụxy yờu cu v nng tiờu th ca mỏy bm v cỏc yờu lng kim tiờu th cu hnh bo dng Luõn phiờn nc thi t vựng Ch mi c ỏp dng hn ch ti M anoxic sang vựng anaerobic Nhit thp lm gim kh nng tỏch gim lng nitrat vựng hiu Nit khớ Cú th ỏp dng x lý Nit tm thi hoc pht quanh nm 3.4 Kt lun S dng phng phỏp sinh hc thụng thng x lý nit cn phi b sung ngun cỏc bon, cung cp lng ln khớ oxi cho quỏ trỡnh nitrat húa v trỡ c vi khun k khớ tựy tin Trong chu trỡnh chuyn húa nit amụn thnh nit phõn t khớ ta thy cú quỏ trỡnh nit amụn kt hp vi nitrit chuyn húa thnh nit phõn t ú cng l nguyờn nhõn v ng lc tỡm mt phng phỏp x lý mi cú hiu sut cao, d lm v chi phớ thp Chớnh l quỏ trỡnh x lý bng Anammox CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI Nghiờn cu phng phỏp x lý Nit 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 amụni ngun thi m cũn tn ti mt loi vi khun cú kh nng ụxy hoỏ amụni thnh dng khớ N2 s dng nitrit c hỡnh thnh t quỏ trỡnh x lý thay th cho vic phi s dng ụxy cp t ngun bờn ngoi vo.Cỏc nh khoa hc H Lan v c ó nghiờn cu v phỏt hin loi vi khun ny thuc chng Planctomyce - tales gm hai dng chớnh l : Brocadia anammoxidans v Kuene-nia stuttgartiensis Mt s nghiờn cu ó ch rng h thng cỏc lp siờu mng ca lp mng biofilm c hỡnh thnh thỡ trờn ú cú s phõn b ụxy theo nhng ng dc Cỏc lp phớa trờn l nhng lp giu ụxy cỏc lp phớa di cựng nm trng thỏi k khớ Ta gi thit rng nhng vi sinh vt chỳng ta ang tỡm kim c trỳ nhng lp thp nht ca mng biofilm S dng u dũ gen c bit v cụng ngh FISH (Flourescence In Situ Hybridization) chỳng ta cú thờ xỏc nhn s cú mt ca vi khun thuc chng Planctomycetes S dng k thut sinh hc phõn t v nhng thớ nghim sinh lý hc khỏc chỳng ta cú th kt lun rng chớnh vi khun Kuene- nia stuttgartiensis ó ụxy hoỏ amụni thnh N2 iu kin k khớ Quỏ trỡnh ny vỡ vy c gi l quỏ trỡnh ụxy hoỏ amụni 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 amụni iu kin k khớ thnh nit bi cỏc vi khun anammox Trong quỏ trỡnh Anammox amụni cựng vi nitrit c chuyn i di iu kin k khớ ti N2 cung cp hi t v mt lng nh nitrat theo phng trỡnh phn ng sau: NH3 + 1,32 NO2- + H+ 1,02N2 + 0,26 NO3- + 2H2O loi b nit amụn t nc thi s dng vi khun anammox mt phn nit amụn thớch hp c s dng sn sinh lng nitrit NO 2- theo phng trỡnh phn ng sau : NH4+ + 1,5O2 +2HCO3- NO2- + 2CO2 + 3H2O Trong thc t thc hin thnh cụng quỏ trỡnh anammox thỡ bt buc phi thc hin trc mt bc quỏ trỡnh aerobic oxy hoỏ amụn thnh nitrit Quỏ trỡnh ny cũn gi l quỏ trỡnh nitrit hoỏ b phn Tip theo NO 2- nh mt cht nhn in t s tip tc phn ng vi amụni cũn li to thnh N Quỏ trỡnh ny c gi l quỏ trỡnh CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI anammox Tng hp ta cú quỏ trỡnh nitrit hoỏ b phn/anammox Quỏ trỡnh ny din hai giai on: S ụxy hoỏ amụni iu kin hiu khớ giai on I nh cỏc vi khun nitrit hoỏ Quỏ trỡnh anammox c thc hin 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 cựng mt khu vc da vo lng ụxy v lng ụxy t theo chiu sõu ca lp mng sinh hc biofilm Amụnic s c ụxy hoỏ di iu kin gii hn v ụxy to mt lng nitrit thớch hp Lng nitrit ny s kt hp vi lng amụnic cũn li to thnh N bi cỏc vi khun anammox Kt hp hai quỏ trỡnh theo phn ng sau : NH4+ + 0,85 O2 0,435 N2 + 0,13 NO3- + 1,3 H2O + 1,4 H+ Cụng ngh da trờn quỏ trỡnh ny cú th ỏp dng nghiờn cu x lý nc thi giu amụni ca nc thi thu gom trờn b mt ca cỏc quỏ trỡnh x lý sinh húa bựn c Trong hyrụ cacbonat v amụn l nhng iụn d b nh hng bi cỏc quỏ trỡnh tớch np in tớch trờn b mt chỳng u tri qua nhng s bin i thi gian nitrit hoỏ b phn v anammox Vỡ vy chỳng ta cú th s dng nhng phng phỏp o dn in nh mt tham s i theo quỏ trỡnh loi b nit Mc tiờu l s dng chỳng c lng tớnh dn in nh mt tham s n gin theo dừi quỏ trỡnh nitrit hoỏ v anammox h thng x lý mt hoc hai giai on 4.2 Phng phỏp thớ nghim 4.2.1 Nguyờn vt liu v phng phỏp Bựn hot hoỏ vi khun nitrit hoỏ iu kin ụxy hoỏ s dng mụi trng nhõn to Mụi trng nhõn to c s dng l mụi trng tng hp cha ng peptụn, tht rỳt, NaHCO3 , MgSO4 , CaCl2 , NaCl v KCl Sau thỏng nuụi cy bựn ging s c ly lm thớ nghim Dũng vo c chun b bng cỏch ho tan 47,1 - 471mg (NH 4)2SO4 v 13,6g KH2PO4 vo nc mỏy 4.2.2 Vt liu mang Giỏ th vi sinh l si Acrylin chuyờn dng cú c tớnh nh dng si xự xỡ tng bỏm cho mng vi sinh vt, ng kớnh 2mm , kt ni vi thnh dng li cụng ty Biofix , Net Co, Ltd sn xut CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI Hỡnh 11: Vt liu mang Acrylin Vt liu ny cú th to chiu di dớnh bỏm tng ng 23,324 m/m3 v din tớch b mt 165 m2/m3 cho phộp to kh nng gi mt lng bựn c cao cho hiu sut x lý tt hn cỏc vt liu khỏc 4.2.3 Thit b thớ nghim Mụ hỡnh Anammox c tin hnh b phn ng dng hỡnh hp lm bng nha tng hp sut dung tớch 5,43 l Hỡnh 12: Thit b thớ nghim Fig.3 Schematic diagram of reactor system (1) Influent tank (2) NaHCO3 solution (3) pH controller (4) Bicarbonate pump (5) Influent pump (6) Air-flow meter CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI (7) Reactor (8) Air pump (9) Heater (10) Effluent Hỡnh 13: S mụ hỡnh Anammox S dng 60 g vt liu mang Khụng khớ c cp ỏy ti trung tõm vi lung giú l 0,7 - l/phỳt Tỏc dng ca dũng khụng khớ l xỏo trn dũng chy b phn ng Cỏc thit b ph tr : Thit b iu chnh pH Thit b iu chnh nhit theo nhng mc ó t sn 4.2.4 Tin hnh thớ nghim: 15 g bựn ó c hot hoỏ vi khun nitrit hoỏ c a vo mụ hỡnh Quỏ trỡnh thi khớ xỏo trn dũng chy to iu kin tip xỳc gia nc mu v giỏ th Sau 4h bựn ó c dớnh bỏm tt v phõn b u trờn ton b b mt vt liu mang S thớch nghi vi iu kin mụi trng ca bựn ging c tuõn theo quy lut bc thang vi s tng ti lng lu lng u vo t 0,04 ti 0,37 kgN/m 3/ngy 4.2.5 Quỏ trỡnh thớ nghim S dng bựn hot tớnh ó c hot húa nitrit ó thớch hp vi iu kin mụi trng v cht tng hp nitrit hoỏ Gn v gi c nh cỏc giỏ th phn ng di nhng iu kin hnh khỏc Quỏ trỡnh thớ nghim cú th c mụ t theo s sau CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI Hỡnh 14: Quỏ trỡnh thớ nghim Nhng iu kin hnh cho quỏ trỡnh x lý nitrit hoỏ b phn Bng 5: iu kin hnh ca quỏ trỡnh x lý nitrit Run I II III Nhit 27oC 30oC 35oC pH 6.0 6.5 7.0 7.5 6.0 6.5 7.0 7.5 6.0 6.5 7.0 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 4.2.6 Phng phỏp phõn tớch S trung ụxy ho tan c o bi thit b o 782 Oxygen Meter (Strathkelvin Instrument, UK) Nit Amụn c xỏc nh bi phng phỏp Indophenol v c o bng thit b nh ph k U 2010 Nit tn ti dng NO2- v NO3- c phõn tớch bi thit b phõn tớch iụn TOALA 100 Mu bựn c mụ hỡnh thớ nghim c ly phõn tớch kt hp cỏc loi vi khun Cỏc mu ADN s c gii mó khuch i, lp ghộp v tớm kim nhng mu tng thớch Nhng phõn tớch ADN v phõn tớch quang hoỏ quan sỏt v quột di kớnh hin vi ng c c tin hnh theo chun ca Fujii 4.3 Kt qu v ỏnh giỏ 4.3.1 Quỏ trỡnh Nitrit hoỏ cc b Nhng thay i ca nng nit trung nc thi dũng nhng iu kin khỏc ca quy trỡnh thớ nghim c th hin th CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI NO3-N NO2-N NH4-N Hỡnh 15: Biu th hin s thay i ca Nit trung theo cỏc iu kin thớ nghim Di iu kin pH = -7,5 ti nhit 35 oC cỏc thớ nghim iu kin III thy rng lng N tn ti dng amụni v nitrit c tỡm thy nhng nit dng nitrat thỡ khụng cú T l N dng NO2- s tng lờn pH vt qua ngng 7,25 giỏ tr 35 oC T l N dng NH4 + v NO2- ca dũng s cựng mt mc giỏ tr pH t mc t 7,5 7,7 v nhit mc 35oC 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 nc thi ca dũng 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 mu nc thi dũng pH > mi trng hp Kt qu ny ch rng hot ng ca cỏc vi khun ụxy hoỏ nitrit b ngn cn di iu kin kim Cú thờ kt lun rng quỏ trỡnh nitrit hoỏ tng phn l pH = 7,5 - 7,7 nhit 35oC 4.3.2 nh hng ca nng NH3 n quỏ trỡnh nitrit hoỏ Thng kờ c rng ti lng NH t 0,1 - 10 mg/l s ngn cn hot ng ca cỏc vi khun ụxy hoỏ nitrit Khi NH3 cú giỏ tr t 10 - 150 mg/l s ngn cn hot ng ca pH 10 6344 pH 273+T + e 10 CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI cỏc vi khun ụxy hoỏ amụni trung NH3 c tớnh theo tng nit amụni TAN ( Total Amonium Nitrogen ) NH3 t = 17 TAN 14 S dng cụng thc ny trung NH cỏc phn ng nitrit hoỏ c tớnh toỏn cho mi iu kin hnh khỏc Kt qu c th hin nh sau: Nu trung NH3 nh hn 1,5 mg/l v giỏ tr pH t - s ngn cn quỏ trỡnh amụni hoỏ v khụng to thnh NO2- Khi NH3 t - mg/l v giỏ tr pH = 7,3 thỡ cỏc th nghim iu kin I v II v pH = 7,25 vi th nghim III c xem nh cú tỏc ng ngn cn cỏc hot ng ca vi khun ụxy hoỏ nitrit Khi NH3 > 6,5 mg/l cựng vi iu kin pH t 7,8 ti 7,9 thỡ th nghim 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 nm li nc Nh vy, kt lun rng cng NH trung b phn ng nờn nm khong -6,5 mg/l quỏ trỡnh x lý nitrớt hoỏ tng phn cú th din 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 amụni dũng vo c c nh mc 100mg/l , thi gian thớ nghim HRT = 6h S thay i ti lng Nit 40 ngy thớ nghim c th hin trờn biu Hỡnh 16: Din bin quỏ trỡnh chuyn húa nit SNAP Quỏ trỡnh nitrit húa c hỡnh thnh sau 20 ngy thớ nghim Nhng lng Nit dng amụni v dng nitrit gim dn theo thi gian Sau 30 ngy thy rng bờn cnh vic loi b ng thi c amụni v nitrit cú s hỡnh thnh mt lng nh nitrat Cựng vi nú l hin tng bựn chuyn sang mu Ngi ta ly du hiu ny kt lun quỏ trỡnh loi b nit b phn ng cú din theo quỏ trỡnh Anammox hay khụng Nhng iu kin sng ca vi khun anammox c to bờn cỏc giỏ th bựn c gn c nh sut quy trỡnh thớ nghim Cỏc iu kin ym khớ c to bi quỏ trỡnh tiờu th ụxy hũa tan ca cỏc vi khun ụxy húa amụni c trỳ trờn b mt ca vt liu mang CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI Ngun thc n ca vi khun Anammox c ly t nc mỏy chun b dũng vo Gi thit cỏc vi khun ụxy húa amụni v anammox cựng tn ti song song trờn cỏc giỏ th bựn 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 mt thi gian di lm sỏng t nhng c trng kh nng loi b nit ca Quỏ trỡnh SNAP Nhng thay i hng ngy v t l nit c loi b c biu din theo th di õy Hỡnh 17: S quỏ trỡnh SNAP Sau 40 ngy tin hnh thớ nghim 70 % NH 4+- N c loi b ngun thi dũng vo vi nng ban u l 100 mg/l v thi gian phn ng 5h Khi nng dũng vo tng lờn 125 mg/l thỡ s gia tng t ngt lm cho hiu sut loi b Nit gim xung ti 40 - 50 % Kt qu ny cho thy rng AOB (Amonium Oxidizing Bacteria) khụng cú kh nng phn ng nhanh nhy vi nhng thay i t ngt v ti lng NH 4+- N u vo Do ú giỏ tr nng NH 4+- N u vo c xỏc nh l 100 mg/l v h phn ng l nhng giỏ tr n nh nht cho quỏ trỡnh SNAP Hiu sut loi b Nit c tng thờm 60 - 80% gim ti lng NH 4- N u vo Lng Nit tớnh theo NH 4+ - N u dao ng t - 40 mg/l , lng NO -2 - N thỡ luụn luụn t giỏ tr nh hn mg/l Hm lng NO -3 - N thỡ mc 10 - 15 mg/l l nhng kt qu thu c quỏ trỡnh SNAP so sỏnh vi giỏ tr mg/l quỏ trỡnh nitrit hoỏ tng phn Nhng kt qu ny ch rng nhng phn ng anammox chc chn xy v bc gii hn t l ca quỏ trỡnh SNAP l quỏ trỡnh ụxy hoỏ Amụnic CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI Hỡnh 18 : th th hin s thay i v hiu sut loi b nit quỏ trỡnh SNAP ụxy ho tan DO b phn ng t giỏ tr t - mg/l sut quỏ trỡnh thớ nghim pH dũng vo t giỏ tr 7,25 v pH dũng tng lờn t 7,7 ti 8,0 Nhng kt qu ny cho thy vic thit lp nhng giỏ tr pH cao hn hoc thp hn bng thit b iu chnh pH s rt thun li t c quỏ trỡnh SNAP din thớch hp nht 4.3.4 S hoỏ quỏ trỡnh Single System Nitrogen Removal Anammox Plants Hỡnh 19: S húa quỏ trỡnh SNAP b phn ng Cỏc kt qu thớ nghim c th hin th sau : Hỡnh 20: th quỏ trỡnh din bin kh nit 4.4 So sỏnh vi qỳa trỡnh x lý thụng thng CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI So sỏnh vi cỏc quỏ trỡnh x lý sinh hc truyn thng cụng ngh mi x lý Nit nc thi bng phng phỏp Anammox cú nhng u im sau : Elemental Treated water to the nitrogen (N2) pre-settlement tank Sludge digester effluent Mixture of (low concentrations NH4+, NO2-, NO3-)of (ammonium-rich) ammonium and nitrite NH4+ = NO2Aeration (O2) NH4+ + NO2- = N2 No oxygen Hỡnh 21: S cụng ngh x lý nit bng phng phỏp anammox Nitrification NH4+ NH4- O2 (100%) NO3Organic carbon (e.g., methanol: 3.4 kg/kg N) 0.5 N2 + Denitrification lots of biomass 0.5 NH4+ Partial nitritation 0.75 O2 (40%) 0.5 NO2- 0.5 N2 + little biomass Anammox Hỡnh 22: So sỏnh s cụng ngh kh nit bng phng phỏp thụng thng v Anammox - Lng ụxy cung cp cú th gim ti 60% ng ngha vi vic gim nng lng cn cung cp ụxy cho quỏ trỡnh sinh hoỏ - Quỏ trỡnh anammox khụng yờu cu ngun cỏc bon hu c Trỏi ngc vi quỏ trỡnh Nitrification /Denitrification phi cung cp ngun cacbon hu c ( metanol ) lm tỏc nhõn cho quỏ trỡnh sinh hoỏ - Cỏc vi khun Anammox to ớt sinh hn ú gim c lng bựn x lý - Quỏ trỡnh Anammox khụng nhng s dng ớt nng lng v cỏc ngun hoỏ cht ph tr khỏc m cũn cú giỏ thnh thp hn so vi phng phỏp x lý s dng kt hp hai quỏ trỡnh nitrat hoỏ v kh nitrat hoỏ thụng thng CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI 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 nc thi Quỏ trỡnh x lý n nh, ỏng tin cy Cỏc cụng trỡnh s dng cng d hnh v qun lý, din tớch t yờu cu nh, chi phớ u t hp lý Bờn cnh quỏ trỡnh kh nit bng phng phỏp thụng thng l nitrat húa v phn nitrat thỡ quỏ trỡnh Anammox (Anaerobic Ammonia Oxidation) cho hiu sut x lý cao hn vi nhiu u im ni tri nht l gim c lng bựn x lý v lng oxi cung cp cho quỏ trỡnh x lý Vi nhng tỏc hi nit nc thi em n cho sc khe ngi v cho mụi trng, vic tỡm cỏc bin phỏp x lý cho hiu qu cao, ớt tn kộm ng thi m bo s phỏt trin bn vng, dựng chớnh nhng yu t sinh thỏi t nhiờn x lý l vụ cựng cn thit Chỳng ta cn nghiờn cu phỏt trin v hon thin hn na cỏc quỏ trỡnh x lý ny, m bo s n inh ca mụi trng sng CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI Cỏc ti liu tham kho Trn c H, Vn Hi C s húa hc quỏ trỡnh x lý nc cp v nc thi Nh xut bn Khoa hc v K thut , H Ni,2002 Hong Hu, Trn c H Thoỏt nc Tp 2: X lý nc thi NXB Khoa hc v K thut, H Ni,2002 Trnh Xuõn Lai Tớnh toỏn thit k cỏc cụng trỡnh x lý nc thi NXB Xõy Dng , 2000 Trn Hiu Nhu, Lõm Minh Trit X lý nc thi Trng i Hc Xõy Dng, 1978 Trn Hiu Nhu, Trn c H,Lờ Th Hin Tho Cỏc quỏ trỡnh sinh hc cỏc cụng trỡnh cp thoỏt nc NXB Khoa Hc v K Thut , H Ni , 1995 Melcalf and Eddy Inc Wastewater Engineering : Treatment ,Disposal and Reuse , 4th edition Veestra Ir.S Wastewater Treatment ZHE DELF , 1995 [...]... thi 3.2.1 Dõy chuyn cụng ngh x lý nit - Quỏ trỡnh hu phn (Post - denitrification) Nitrat húa (X lý sinh hc bc 2) Phn nitrat(X lý bc 3) Cấpưkhí Cóưthểưbổưsungưnguồnưcácbonưhữuưcơ Hỡnh 4 S Nư ớcưthảiưtrư ớcưxửưlý Aerotenưư(XLSHưhoànưtoàn Anoxic hayưthổiưkhíưkéoưdài) dõy +ưÔxyưhóaưhiếuưkhíưchấtưhữuưcơ + Khử ưnitratưhóa +ưNitratưhóa chuyờn x Bùnưtuầnưhoàn lý Nit NO trong nc thi - Qỳa trỡnh hu phn Nư ớcưthảiưsauưxửưlý... khi cỏc lp phớa di cựng nm trong trng thỏi k khớ Ta gi thit rng nhng vi sinh vt chỳng ta ang tỡm kim c trỳ nhng lp thp nht ca mng biofilm S dng u dũ gen c bit v cụng ngh FISH (Flourescence In Situ Hybridization) chỳng ta cú thờ xỏc nhn s cú mt ca vi khun thuc chng Planctomycetes S dng k thut sinh hc phõn t v nhng thớ nghim sinh lý hc khỏc chỳng ta cú th kt lun rng chớnh vi khun Kuene- nia stuttgartiensis... Lng ụxy cung cp cú th gim ti 60% ng ngha vi vic gim nng lng cn cung cp ụxy cho quỏ trỡnh sinh hoỏ - Quỏ trỡnh anammox khụng yờu cu ngun cỏc bon hu c Trỏi ngc vi quỏ trỡnh Nitrification /Denitrification khi phi cung cp ngun cacbon hu c ( metanol ) lm tỏc nhõn cho quỏ trỡnh sinh hoỏ - Cỏc vi khun Anammox to ra ớt sinh khi hn do ú gim c lng bựn x lý - Quỏ trỡnh Anammox khụng nhng s dng ớt nng lng v cỏc... cao Pht pho l nguyờn nhõn chớnh gõy ra bựng n to mt s ngun nc mt , gõy ra hin tng tỏi nhim bn v nc cú mu, mựi khú chu 3.3.1 Kt hp x lý Pht pho v Nit trong nc thi bng phng phỏp sinh hc Mt trong nhng quỏ trỡnh x lý bng phng phỏp sinh hc ang c phỏt trin ú l kt hp x lý c nit v photpho Bng cỏch s dng bựn hot tớnh, cỏc hp cht trong cỏc quỏ trỡnh x lý thiu khớ (anoxic), x lý hiu khớ (aerobic), x lý ym khớ... lp mng sinh hc biofilm Amụnic s c ụxy hoỏ di iu kin gii hn v ụxy to ra mt lng nitrit thớch hp Lng nitrit ny s kt hp vi lng amụnic cũn li to thnh N 2 bi cỏc vi khun anammox Kt hp hai quỏ trỡnh theo phn ng sau : NH4+ + 0,85 O2 0,435 N2 + 0,13 NO3- + 1,3 H2O + 1,4 H+ Cụng ngh da trờn quỏ trỡnh ny cú th ỏp dng nghiờn cu x lý nc thi giu amụni ca nc thi thu gom trờn b mt ca cỏc quỏ trỡnh x lý sinh húa... thỏng nuụi cy bựn ging s c ly ra lm thớ nghim Dũng vo c chun b bng cỏch ho tan 47,1 - 471mg (NH 4)2SO4 v 13,6g KH2PO4 vo trong nc mỏy 4.2.2 Vt liu mang Giỏ th vi sinh l si Acrylin chuyờn dng cú c tớnh nh dng si xự xỡ tng bỏm cho mng vi sinh vt, ng kớnh 2mm , kt ni vi nhau thnh dng li do cụng ty Biofix , Net Co, Ltd sn xut CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI Hỡnh 11: Vt liu mang Acrylin Vt liu ny cú th... nitrat v c b sung nitrat t b aerobic (giai on 3) B aerobic cui cựng tỏch khớ N 2 ra khi nc v gim hm lng Photpho xung ti a Thi gian x lý kộo di hn quy trỡnh A2/O Tng thi gian lu nc l 10-40ngy, tng sinh khi ca vi sinh vt CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI Hỗnưhợpưnư ớcưthảiưtuầnưhoàn Nư ớcưthảiưtrư ớcưxửưlý Anaerobic Anoxic Aerobic Anoxic Aerobic Nư ớcưthảiưsauưxửưlý Bểưlắng Bùnưcặn Bùnưtuầnưhoàn chứaưphotpho... phớ thp Chớnh l quỏ trỡnh x lý bng Anammox 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 amụni ra khi ngun thi m cũn tn ti mt loi vi khun cú kh nng ụxy hoỏ amụni thnh dng khớ N2 s dng nitrit c hỡnh thnh t quỏ trỡnh x lý thay... trong kờnh ụxy hoỏ tun hon cú th t t 40ữ80% 3.2.4 Aerụten hot ng giỏn on theo m (h SBR) CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI Nư ớcưthải vào Bểưlắng cát Bểưlắng đợtưmột BểưSBRư1 BểưSBRư2 Xảưbùnưhoạtưtínhưdư Khử trùng Xảưnư ớcưthảiưraưsông,ưhồ Hỡnh 7 S dõy chuyờn x lý Nit trong nc thi B SBR Cỏc giai on hot ng din ra trong mt ngn bao gm: lm y nc thi, thi khớ, lng tnh, x nc thi v x bựn d Hỡnh 8 Cỏc giai on... khớ ti N2 cung cp hi t v mt lng nh nitrat theo phng trỡnh phn ng sau: NH3 + 1,32 NO2- + H+ 1,02N2 + 0,26 NO3- + 2H2O loi b nit amụn t nc thi s dng vi khun anammox mt phn nit amụn thớch hp c s dng sn sinh ra lng nitrit NO 2- theo phng trỡnh phn ng sau : NH4+ + 1,5O2 +2HCO3- NO2- + 2CO2 + 3H2O Trong thc t thc hin thnh cụng quỏ trỡnh anammox thỡ bt buc phi thc hin trc mt bc quỏ trỡnh aerobic oxy hoỏ ... phỏp sinh hc x lý CHUYấN : X Lí NIT TRONG NC THI X lý nit nc thi bng phng phỏp sinh hc 3.1 C s lý thuyt cỏc quỏ trỡnh x lý nit bng phng phỏp sinh hc Trong quỏ trỡnh x lý nc thi bng phng phỏp sinh. .. X lý bng phng phỏp sinh hc Vi khun hp th Nit 40-70% Hiu sut thp 30-70% Quỏ trỡnh kh nitrat 0 80-90% 70-95% Thu hoch to Ch yu chuyn hoỏ thnh NH3NH4+ Thu hoch sinh Thu hoch sinh 50-80% Quỏ trỡnh... cht ụxy hoỏ ca Nit, ch yu l Amụni Ngc vi cỏc vi sinh vt d dng cỏc vi khun nitrat hoỏ s dng CO (dng vụ c) hn l cỏc ngun cỏc bon hu c tng hp sinh mi Sinh ca cỏc vi khun nitrat hoỏ to thnh trờn mt