HỢP CHẤT CHỨA NITƠ TRONG NƯỚC VÀ NƯỚC THẢ
4.2. Một số ứng dụng của quá trình khử nitrate để xử lý Nitơ trong nước và nước thả
Cần xác định số khoang xử lý là yếu tố không thể thiếu của hệ thống xử lý. Các khoang có thể bố trí riêng biệt hoặc bố trí trong một bể lớn được ngăn cách theo kiểu chảy dích dắc.
Trong hệ xử lý đĩa quay sinh học oxy hóa amoni xảy ra khi BOD đã được oxy hóa ở các khoang trước đó. Hiện tượng xảy ra như trên là do vi sinh vật tự dưỡng chỉ phát triển ở mức đáng kể khi nồng độ BOD trong nước thấp. Thiết kế hệ xử lý đĩa quay sinh học một giai đoạn với tiêu chuẩn thải BOD < 15mg/l cần ít nhất là bốn khoang, trong từng khoang có thể gắn thêm nhiều trục quay phụ thuộc vào tải lượng chính tại khỏang đó.
4.2. Một số ứng dụng của quá trình khử nitrate để xử lý Nitơ trong nước vànước thải nước thải
4.2.1. Bể anoxic
Là một hệ xử lý nitrate với vi sinh vật sinh trưởng lơ lửng như hệ xử lý bùn hoạt tính. Điểm khác so với hệ bùn hoạt tính là có bổ sung thêm nguồn carbon, khối phản ứng được khuấy trộn cơ học và một khoang nhỏ được sục khí trước bể lắng thứ cấp với thời gian thủy lực là 5 – 10 phút. Bể sục khí có tác dụng tách khí Nitơ hình thành từ phản ứng còn tồn tại trong hỗn hợp, tránh hiện tượng nổi bùn trong bể lắng thứ cấp.
Các dạng kỹ thuật phản ứng dòng đẩy lý tưởng và khuấy trộn đều có thể sử dụng để thực hiện quá trình khử nitrate. Khi sử dụng kỹ thuật khuấy trộn đều, bể khử nitrate có thể chia làm nhiều ngăn – mô phỏng phương thức dòng lý tưởng, để tận dụng ưu điểm của phương thức đó.
Tốc độ khuấy trộn được duy trì sao cho lượng sinh khối tồn tại ở trạng thái lơ lửng, không bị lắng, tiếp xúc tốt giữa sinh khối với các cấu tử tham gia phản ứng và hạn chế sự thậm nhập của oxy từ khí quyển vào khối phản ứng.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử nitrate
Ảnh hưởng của oxy: nồng độ oxy có tác động trực tiếp là oxy ở bên trong
trong màng vi sinh chứ không phải là oxy trong chất lỏng có thể đo được.
Ảnh hưởng của pH: cũng giống các quá trình xử lý sinh học khác, khoảng
pH tối ưu cho quá trình khử nitrate nằm trong một khoảng khá rộng, từ 7 – 9 , ngoài vùng tối ưu tốc độ khử nitrate giảm mạnh.Tại pH ~ 10 và pH ~ 6 tốc độ khử nitrate chỉ còn lại vài phần trăm so với vùng tối ưu. Vi sinh Denitrifier có khả năng thích nghi môi trường pH với nhịp độ chậm. Trong vùng pH thấp có khả năng xuất hiện các khí có độc tính cao đối với vi sinh vật từ quá trình khử nitrate như N2O, NO chúng có khả năng đầu độc vi sinh vật có nồng độ thấp.
Ảnh hưởng của nhiệt độ: tốc độ của quá trình khử nitrate hóa có thể chịu
ảnh hưởng quan trọng khi nhiệt độ giảm xuống dưới 200C. Tốc độ nitrate hóa ở 100C chỉ bằng 20 – 40% so với khi ở 200C.
Ảnh hưởng của chất hữu cơ: bản chất của chất hữu cơ cũng ảnh hưởng đến
tốc độ khử nitrate. Các chất hữu cơ tan, dễ sinh hủy tạo điều kiện tốt thúc đẩy tốc độ khử nitrate. Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy tốc độ khử nitrate tăng dần khi sử dụng chất hữu cơ từ phân hủy nội sinh, từ nguồn thải và chủ động đưa vào hệ metanol, axit axetic. Tuy nhiên cũng có rất nhiều nghiên cứu cho thấy nguồn hữu cơ từ nhiều loại nước thải (lên men, bia, rượu) thúc đẩy tốc độ khử nitrate mạnh hơn so với metanol.
Ảnh hưởng các chất ức chế: nhìn chung, các vi sinh vật trong khử nitrate
hóa thường thích nghi tốt hơn so với vi sinh vật nitrate hóa.
Hai giai đoạn nitrate hóa và denitrate hóa xảy ra với hai điều kiện ngược nhau: hiếu khí – kỵ khí, tự dưỡng, dị dưỡng . Do vậy, hai giai đoạn phải tiến hành trong các bể phản ứng riêng biệt và sự vận hành, kiểm soát quá trình của hệ thống xử lý Nitơ khá phức tạp.