KHỬ N-AMOMONIA TRONG NƯỚC THẢI
Ngày đăng: 25/08/2022
Xử lý N-NH4+ trong nước thải đã và đang là vấn đề luôn được quan tâm từ trước đến nay. Cùng Đức Tài tìm hiểu quá trình Nitrat hóa và khử Nitrat trong nước thải theo công nghệ sinh học được áp dụng nhiều hiện nay.
KHỬ N TRONG NƯỚC THẢI THEO CÔNG NGHỆ O/A
-
Công nghệ O/A: Công nghệ xử lý các chất hữu cơ chứa Cacbon, oxy hóa amoni, khử nirat trong nước thải theo công nghệ dòng bùn hoạt tính kết hợp bể lắng.
Trong công nghệ O/A tỷ số COD/N trong nước thải cần xử lý là thông số quyết định đến hiệu quả xử lý N.
Cùng tìm hiểu cách Khử N bằng phương pháp sinh học
N trong nước thải thường tồn tại dưới dạng chưa bị oxi hóa gồm các chất hữu cơ chứa Nito và ammonia (NH4+) tự do, việc khử N bằng phương pháp sinh học phải qua 2 quá trình khác nhau:
-
Quá trình Nitrat hóa: Quá trình này oxy được cấp vào nước thải cung cấp cho vi sinh oxi hóa Ammonia thành Nitrit (NO3-) và Nitrat (NO3).
-
Quá trình khử Nitrat: Vi sinh trong môi trường thiếu khí sẽ biến đổi NO3- thành N2
QUÁ TRÌNH NITRAT HÓA
Các phản ứng oxi hóa trong quá trình Nitrat hóa có sự tham gia của các vi khuẩn:
Có sự tham gia vi khuẩn Nitrosomonas
2NH4+ + 3O2 → 2NO2- + 4H+ + 2H2O
Có sự tham gia của vi khuẩn Nitrobacter
NO2- + ½ Q2 →NO3-
Tổng hợp 2 phản ứng trên:
NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + 2H2O
Trong phản úng oxi hóa ammonia (NH4+) đóng vai trò là chất cho electron còn oxi là chất nhận electron. Dựa vào các phản ứng trên thì cứ 1 gam N trong NH4+ thì cần 2×32/14 = 4,57 gam oxi để oxi hóa hoàn toàn.
NH4+ + 2HCO3- + O2 → NO3- + 2CO2 + 3H2O
Từ phương trình trên, để chuyển hóa 1g N trong ammonia thì cần 7,14g kiềm (CaCO3)
Qúa trình tăng trưởng vi sinh của vi sinh vật trong quá trình Nitrat hóa được tính toán theo phản ứng tổng hợp của sinh khối, giả thiết thành phần cấu tạo tế bào của vi sinh là C5H7O2N theo phương trình tổng hợp sau:
NH4+ + 4CO2 + HCO3- + H2O → C5H7O2N + 5O2
Phương trình cân bằng electron và phương trình cung cấp CO2 cho vi sinh:
NH4+ + 1,863O2 + 0,098CO2 → 0,0196C5H7O2N + 0,98NO3- + 0,0941H2O + 1,98H+
Vậy để oxi hóa 1g NH4+ thành NO3- cần 4,25g O2 và lượng kiềm tiêu thụ là 7,07g và 0,08g Cacbon vô cơ cung cấp để sản sinh ra 0,16g sinh khối.
QUÁ TRÌNH KHỬ NITRAT
Có 2 cách khử Nitrat:
Đồng hóa: Khử Nitrat thành Ammonia sử dụng tổng hợp tế bào, xảy ra khi N-NH4+ không có sẵn và không phụ thuộc vào nồng độ COD.
Dị hóa: Dị hóa khử Nitrat hoặc khử Nitrat sinh học kết hợp với 1 chuỗi chuyển hóa điện tử, và nitrat hoặc nitrit được sử dụng như là chất nhận điện tử cho việc oxi hóa hợp chất hữu cơ khác hoặc chất cho điện tử vô cơ.
Đẳng lượng của quá trình khử Nitrat
Phản ứng khử Nitrat bao gồm các bước sau:
NO3- → NO2- → NO → N2O → N2
Chất cho điện tử là 1 trong 3 nguồn sau:
COD trong nước thải đầu vào, BOD trong quá trình phân hủy nội bào
C10H9O3N + 10NO3- → 5N2 + 10CO2 + 3H2O + NH3 + 10OH-
Nguồn bên ngoài: Methanol hoặc Acetate
Như Methanol:
5CH3OH + 6NO3- → 3N2 + 5CO2 + 7H2O + 6OH-
Trên đây là quy trình xử lý N trong nước thải từ dạng Ammoni về dạng Nito tự do được Đức Tài tìm hiểu và tổng hợp giúp bạn đọc hiểu thêm về quá trình Nitrat hóa và khử Nitrat trong xử lý nước thải.
Xem thêm men vi sinh xử lý N-Ammonia: Tại đây
CÔNG TY TNHH DỊCH VỤ VÀ MÔI TRƯỜNG ĐỨC TÀI
Chuyên kiểm tra - tư vấn, thiết kế - thi công, vận hành - bảo trì trọn gói các loại hệ thống xử lý nước thải.
HOTLINE: 0839121512
EMAIL: moitruongductai@gmail.com
ZALO: 0839121512 (Môi Trường Đức Tài)
WEBSITE: ductaientech.vn
FANPAGE - Môi trường Đức Tài
YOUTUBE - Môi Trường Đức Tài