NGHIÊN CỨU
III.1.5 Q TRÌNH SHARON
Q trình SHARON được ứng dụng trong các hệ thống khử nitơ cho nước thải từ các nhà vệ sinh và những nguồn nước thải có hàm lượng ammonium cao. SHARON (Single reator for High Activity Ammonium Removal Over Nitrite) là thiết bị phản ứng đơn dùng cho việc khử ammonium có hoạt tính cao thơng qua nitrite.
Q trình SHARON được thực hiện trong một thiết bị phản ứng đơn giản, nhằm loại bỏ ammonium thơng qua q trình nitrate hóa và khử nitrate. Cụ thể là
biến ammonium thành nitrite sau đó khử nitrite thành khí nitơ. Điều này tiết kiệm được lượng cacbon hữu cơ và năng lượng đáng kể.
NH4+ + 1.5 O2 = NO2- + H2O + 2H+
Sự oxy hóa NH4+ dừng lại ở NO2- bằng cách tạo ra điều kiện thích hợp cho vi khuẩn nitrate hóa hoạt động. Sự oxy hóa nitrite có thể được ngăn chặn khi tăng nhiệt độ. Vi khuẩn Nitrosomonas là loại vi khuẩn oxy hóa ammonium thành nitrite, phát triển với tốc độ cao hơn vi khuẩn Nitrobacter là loại tham gia trong q trình oxy hóa nitrite thành nitrate. Điều này được sử dụng trong thiết kế hệ thống SHARON. Bằng cách chọn thời gian lưu đủ ngắn, lúc đó q trình nitrate hóa ammonium sẽ dừng lại ở sự tạo thành nitrite.
Điều kiện thích hợp được nghiên cứu đã được ứng dụng cho nhà máy xử lý nước thải ở Hà Lan có các thơng số sau: thời gian lưu từ 1 – 2.5 ngày trong thiết bị SBR, nhiệt độ từ 25 – 30 oC, pH 7 – 8.5
So sánh quá trình SHARON với q trình khử nitơ thơng thường thơng qua q trình nitrate hóa và khử nitrate. [16]
Nitrate hóa:
NH4+ + 2O2 = NO3- + H2O + 2H+
NH4+ + 2O2 = NO2- + H2O + 2H+ tiết kiệm 25% oxy
Denitrate hóa
6NO3- + 5CH3OH + 3 CO2 = 3N2 + 8HCO3- + 6H2 6NO2- + 3CH3OH + 3 CO2 = 3N2 + 6HCO3- + 3H2
Tiết kiệm 40% methanol