Nitrobacter trong điều kiện cĩ oxi khơng khí :
NH4+ Ỉ NH2OH Ỉ NO2- Ỉ NO3- (II.5) - Sau đĩ khử nitrat (denitrat hố) xảy ra theo từng bậc cho đến nitơ N2 - Sau đĩ khử nitrat (denitrat hố) xảy ra theo từng bậc cho đến nitơ N2 nhờvi khuẩn và nấm Bacillus, Paracocus, Pseudomonas, Alcaligenes,... trong điều kiện thiếu oxi khơng khí :
NO3- Ỉ NO2- Ỉ NO Ỉ N2O Ỉ N2 (II.6)
Giải pháp sinh học xử lý được các hợp chất Nitơ đạt kết quả. Tuy nhiên, phương pháp sinh học cĩ rất nhiều yếu tố ảnh hưởng làm cho quá trình khĩ kiểm phương pháp sinh học cĩ rất nhiều yếu tố ảnh hưởng làm cho quá trình khĩ kiểm sốt để đạt kết quả thuận lợi mong muốn. Các yếu tốảnh hưởng thường gặp là thời
gain cần dài vì quá trình xảy ra chậm, đặc biệt chậm nhất và khĩ khăn nhất là giai đoạn nitrat hĩa; vi khuẩn quá trình nitrat hĩa rất nhạy với pH và độ kiềm của mơi đoạn nitrat hĩa; vi khuẩn quá trình nitrat hĩa rất nhạy với pH và độ kiềm của mơi trường, các vi khuẩn lại dễ bị ngộ độc với kim loại nặng cĩ trong nước rác; sự cĩ mặt NH3 nồng độ cao làm ức chế quá trình nitrat hĩa; đồng thời cĩ sự cạnh tranh giữa vi khuẩn dị dưỡng phân hủy chất hữu cơ và vi khuẩn nitrat hĩa, các vi khuẩn dị dưỡng phát triển rất nhanh cĩ thể đàn áp khơng cho vi khuẩn nitrat hĩa phát triển nên rất khĩ kiểm sốt, quá trình này thường gặp hiện tượng hoặc là xảy ra hồn tồn, hoặc là câm hồn tồn (all-or-none phenomenon hay on-or-off phenomenon). Hiện tượng “câm” này đã từng xảy ra ở nhà máy xử lý nước Gị Cát, được thấy rõ qua các số liệu sau (bảng II.3):
Bảng II.3-Biến thiên hàm lượng N-NH3 và Ntổng qua các thiết bị xử lý Nitơở Gị Cát
Thời điểm Chỉ tiêu,
mg/L Sau UASB Sau tiNitền khơ ử aerotank Sau bể Sau hNitậu khơ ử
Ntổng 1.636 1.389 1.625 1.513
07/2006
N-NH3 1.606 1.337 1.323 1.281
Nguồn : Cơng ty Mơi trường Độ thị TP HCM
Do 2 giải pháp trên đều cĩ những nhược điểm nhất định, nên khĩ xử lý được N-NH3 triệt để với hiệu quảổn định để hàm lượng N- NH3 từ hàng ngàn mg/L xuống NH3 triệt để với hiệu quảổn định để hàm lượng N- NH3 từ hàng ngàn mg/L xuống cịn <10 mg/L, tức phải loại bỏđến ~99% NH3 trong nước rỉ rác.
Vì vậy, sau khi thực hiện cả hai giải pháp nĩi trên, đại bộ phận Nitơ (~80%) đã được xử lý, phần nhỏ cịn lại (<10%) sẽ thực hiện giải pháp hố học ở khâu cuối được xử lý, phần nhỏ cịn lại (<10%) sẽ thực hiện giải pháp hố học ở khâu cuối cùng. Với giải pháp kết hợp này cho phép xử lý triệt để hàm lượng Nitơ trong nước rỉ rác Gị Cát.
2.3.3- Giải pháp hĩa học
Bản chất của giải pháp hĩa học là chuyển N-NH3 cịn lại thành N2 trong thiết bị phản ứng hĩa học, ởđĩ được sục khí Ozon và cĩ mặt muối Brom (NaBr hoặc bị phản ứng hĩa học, ởđĩ được sục khí Ozon và cĩ mặt muối Brom (NaBr hoặc
KBr) trong mơi trường axit [19,20]. Phản ứng xảy ra như sau: Phản ứng xảy ra như sau:
O3 + NaBr + H+Ỉ HOBr + O2 + Na+ (II.7)
3HOBr + 2NH3 Ỉ N2 + 3Br- + 3H+ + 3H2O (II.8) Phản ứng xảy ra nhanh và triệt để, Nitơ dạng khí được giải phĩng và thốt ra tự Phản ứng xảy ra nhanh và triệt để, Nitơ dạng khí được giải phĩng và thốt ra tự do ngồi mơi trường. Giải pháp xử lý loại bỏ NH3 này bắt buộc phải cĩ Ozon, đồng thời phải sử dụng hĩa chất KBr hoặc NaBr. Lượng Br cho quá trình xác định bằng phương trình hĩa học trên.
Do trong giải pháp xử lý những thành phần ơ nhiễm hữu cơ khĩ phân hủy sinh học đã áp dụng các quá trình oxi hĩa nâng cao trong đĩ cĩ sử dụng Ozon, nên giải học đã áp dụng các quá trình oxi hĩa nâng cao trong đĩ cĩ sử dụng Ozon, nên giải pháp này thực hiện rất thuận lợi. Hơn nữa, vì là phương pháp dựa trên các phản ứng hĩa học nên xảy ra nhanh, thiết bị khơng địi hỏi lớn, cồng kềnh, khơng tốn chi phí năng lượng cung cấp khơng khí cho giai đoạn nitrat hố, khơng tốn chi phí nguồn Cacbon bổ sung cho giai đoạn denitrat hĩa, quá trình dễ điều khiển, ổn định.
Vấn đề quan trọng trong quá trình Ozone hố để xử lý nước nĩi chung cĩ chứa Br là lưu ý đến nồng độ HOBr trong nước, chỉ cĩ hợp chất này mới cần chú ý vì Br là lưu ý đến nồng độ HOBr trong nước, chỉ cĩ hợp chất này mới cần chú ý vì cĩ thể là tác nhân gây ung thư.
Tuy nhiên, khi cĩ NH3, do cĩ phản ứng mạnh giữa HOBr và NH3 nên tồn bộlượng HOBr tạo ra đều bị NH3 bắt giữ để phĩng ra N2. Do đĩ, chính NH3 là tác lượng HOBr tạo ra đều bị NH3 bắt giữ để phĩng ra N2. Do đĩ, chính NH3 là tác nhân hạn chếđộc tính của Br khi Ozone hố. Vấn đề ở đây là phải khống chế một cách chủđộng tỉ lệ Br/N ở trong khoảng 0,4-0,6 và pH ~ 6 thì dư lượng HOBr sẽ tối thiểu, dưới mức cho phép trong nước thải.
CHƯƠNG III : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1- Thử nghiệm kiểm tra các quá trình chính trong phịng thí nghiệm đểxác định cơng nghệ xử lý xác định cơng nghệ xử lý
3.1.1- Quá trình keo tụ – tạo phức – Fenton
Nước rỉ rác thơ, sau khi xử lý phân hủy sinh học kỵ khí trong bể UASB ở hệthống xử lý Gị Cát được lấy làm mẫu nước thí nghiệm trực tiếp cho quá trình keo thống xử lý Gị Cát được lấy làm mẫu nước thí nghiệm trực tiếp cho quá trình keo tụ – tạo phức – Fenton. Ký hiệu MUASB
Chất keo tụ Polyferric sulfat (PFS) do Viện Cơng nghệ Hĩa học (Trung tâm khoa học tự nhiên và cơng nghệ Quốc gia) nghiên cứu chế tạo và cung cấp. Nồng khoa học tự nhiên và cơng nghệ Quốc gia) nghiên cứu chế tạo và cung cấp. Nồng độ Fe(III) trong dung dịch PFS ~12% (TL), pH < 2, tỷ trọng 1,4.
Thí nghiệm keo tụ bằng PFS - Mỗi thí nghiệm lấy 1000 ml mẫu nước MUASB
nĩi trên vào cốc thủy tinh, sau đĩ cho dung dịch PFS vào từng cốc để sao cho cĩ những nồng độ khác nhau : những nồng độ khác nhau :
- mẫu M1 : 100 mg Fe3+/L - mẫu M2 : 200 mg Fe3+/L