Gợi ý các phương pháp xử lý nitơ trong nước thải Tối Ưu nhất

Để xử lý nitơ trong nước thải hiệu quả nhất mọi người cần áp dụng đúng phương pháp cũng như quy trình thực hiện. Bởi tổng nitơ trong nước thải được quy định giống như một thông số xử lý nước thải đặc biệt các chỉ tiêu đầu ra cho nguồn xả thải ngày càng nghiêm trọng như thời điểm hiện tại. Hãy cùng GMC Vina tìm hiểu chi tiết từng phương pháp để giúp bạn đọc có thể đưa ra quyết định để xử lý nguồn nước một cách hiệu quả nhất nhé!

Tìm hiểu chi tiết tổng nitơ trong nước thải

Khái niệm cơ bản

Lượng nitơ thông thường 40 – 50 N.m3 hiện diện trong nước thải sinh hoạt hoặc 4,7 kg/(IE.y). Có đến 70% nitơ tồn tại trong nước thải sinh hoạt được bắt nguồn từ nước tiểu, phân, nước thải nhà bếp và có khoảng 10% nước xám.

Nito trong nước tiểu là amoniac hòa tan (7%), creatine (6%) và chủ yếu là urea (80%) và cuối cùng cũng bị thủy phân thành amoniac. Nito trong phân, nước thải nhà bếp và nước xám hầu hết là của các hợp chất hữu cơ.

Thành phần môi trường nước tự nhiên và thành phần của nước thải sẽ luôn luôn tồn tại các hợp chất của nitơ dưới 3 dạng chính (trong đó không bao gồm khí nitơ).

• Nitơ hữu cơ
• Các hợp chất oxy dạng oxy hóa bao gồm nitrit và nitrat
• Ammonia

Đối với mỗi dạng nitơ sẽ có thành phần riêng biệt. Tổng nitơ trong nước sẽ là tổng của cả 3 dạng nitơ được nhắc đến phía trên (nitrat nito NO3 – N + Nitrit Nito NO2 – N + Amoniac Nito NH3 – N + Các chất hữu cơ ngoại quan nito).

Các dạng nito có trong nước thải 

Trạng thái tồn tại của nitơ trong nước thải

Thông tin này đã được GMC Vina chia sẻ ở phía trên. Trong nước thải, các hợp chất của Nitơ tồn tại dưới 3 dạng: các hợp chất hữu cơ, Amoni và các hợp chất dạng oxy hóa (Nitrit và Nitrat).

Với nước thải sinh hoạt, nito sẽ tồn tại dưới dạng vô cơ (65%), hữu cơ (35%) và nguồn nitơ chủ yếu sẽ được phát sinh từ nước tiểu.

Thường mỗi người trong một ngày xả vào hệ thống thoát nước 1,2 lít nước tiểu xấp xỉ khoảng 12g nitơ tổng số. Trong đó, nito trong ure (N – CO (NH-2)2) là 0,7g. Số còn lại là các nitơ khác.

Các chỉ tiêu cơ bản: NH4+, NO3-, NO2-, TKN và TN.

Trong nhiều trường hợp, nước thải an toàn sẽ được tái sử dụng làm nước sinh hoạt phải có chỉ số TN dưới ngưỡng 30 mg/L, thậm chí cơ sở xử lý nước thải sinh hoạt công suất lớn phải đưa về ngưỡng dưới 20 mg/L.

Tiêu chuẩn nước thải công nghiệp là QCVN 40:2011/BTNMT Cột A (Q < 1000m3.ngày) – và quy định cần xử lý nitơ tổng cho tối đa cho phép xả thải là 20 mg/L.

Lượng nito trong nước thải – vì sao cần xử lý?

Môi trường

Khi nồng độ nito trong các lớp của bề mặt, sinh vật phù du tăng dần dẫn đến hiện tượng tảo nở hoa, hiện tượng này có thể xảy ra ở bất cứ vùng đất nào. Đây được gọi là phú dưỡng hóa nguồn nước.

Lượng nitrat lớn đi vào dòng nước mặt có thể gây ra hiện tượng phú dưỡng và có nghĩa là dư thừa các nhóm chất dinh dưỡng đến thiếu oxy và hiện tượng cá chết hàng loạt. Trong khi đó, nồng độ Amoniac tự do nhỏ có thể gây độc cho cá, sử dụng oxy hóa thành nitrit sau đó nitrit làm giảm nồng độ oxy trong nước.

Hàm lượng nito trong nước thải cao cần được xử lý trước khi xả thải ra môi trường 

Con người

Với thành phần amoniac trong nước sẽ nhanh chóng làm giảm oxy hòa tan do chúng sử dụng oxy để thực hiện quá trình nitrat hóa. Thường nitrat không được coi là độc hại, tuy nhiên ở nồng độ cao nhất định cơ thể sẽ chuyển nitrat thành nitrit.

Nitrit là các muối độc hại làm ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển khí oxy trong máy bằng cách phá vỡ hemoglobin thành methemoglobin. Điều này sẽ gây ra hiện tượng buồn nôn, đau dạ dày cho người lớn. Đối với trẻ em vấn đề này cực kỳ nguy hiểm bởi chúng sẽ nhanh chóng gây lên tình trạng thiếu oxy trong máu.

Lượng nitơ có trong cơ thể sẽ gây cản trở cho quá trình xử lý làm giảm hiệu năng làm việc của các công trình. Không những vậy nó có thể kết hợp với nhiều loại hóa chất khác nhau trong quá trình xử lý để tạo các phức hữu cơ gây độc hại cho con người.

Tổng hợp các phương pháp xử lý nitơ trong nước thải hiệu quả

Phương pháp hóa học

Lượng chọn phương pháp hóa học để xử lý nitơ trong nước thải dựa trên nguyên lý đưa nước thải đến độ pH từ 10 – 11 bằng cách bổ sung Ca(OH)2 với nồng độ khoảng 10g/L với mục đích tạo thành NH4OH. Lúc này, amoni sẽ chuyển từ trạng thái lỏng sang khí và đưa ra ngoài không khí thông qua tháp làm lạnh.

Tuy nhiên, cách làm này sẽ có những hạn chế nhất định, cụ thể:

• Chi phí đầu tư ban đầu và vận hành hệ thống xử lý nitơ trong nước thải cần có không khí lớn và lượng Ca(OH)2 cao.
• Cần làm giảm pH bằng H2SO4 trước khi đưa ra môi trường.

Phương pháp hóa lý

Xử lý lượng nito có trong nước thải bằng phương pháp hóa lý là một trong những 4 cách để áp dụng. Và trong đó có 3 phương pháp là tripping, trao đổi ion và hấp phụ.

Tripping sẽ chuyển hóa toàn bộ amoni trong nước thải từ dạng NH4+ thành NH3 và tiếp tục dùng lượng khí lớn để loại bỏ ra khỏi nước thải. Độ pH của phương pháp này cần đạt tối thiểu ở mức 11 – 11.5, lượng khí cần thổi ở mức 3m3 khí cho khoảng 1 lít nước thải và hiệu quả sẽ đạt tối đa khoảng 95%.

Đối với phương pháp  trao đổi ion sẽ được dùng các hạt nhựa cationit. Tuy nhiên việc xử lý dung dịch bằng cũng khá phức tạp và tốn nhiều chi phí do đó không phù hợp với những dự án có quy mô lớn.

Phương pháp điện hóa

Để xử lý được nitơ, amoni trong nước theo phương pháp điện hóa. Thông thường mọi người sẽ pha nước thải với khoảng 20% sau đó đưa vào bể điện phân với Anot than chì và Catot Inox. Dưới tác dụng của dòng điện chúng sẽ tạo thành Magie Hydroxit, chất này phản ứng với Amoni và Photpho trong nước tạo thành phần không tan đó là Magie Amoni Photphat. Quá trình điện phân thành     CI2 oxy hóa Amoni, các chất hữu cơ diệt khuẩn cho nước thải.

Phương pháp điện hóa xử lý nito trong nước thải 

Phương pháp sinh học

Xử lý nitơ trong nước thải bằng phương pháp sinh học (vi sinh vật) – đây là phương pháp thông dụng nhất ở thời điểm hiện tại được áp dụng rộng rãi từ nước thải trong sản xuất tại các nhà máy, xí nghiệp cho đến nước thải sinh hoạt của các khu dân cư, đô thị...

Với phương pháp xử lý sinh học được đánh giá cao bởi có nhiều ưu điểm vượt trội:

• Hiệu suất xử lý nitơ trong nước thải cao
• Quá trình xử lý nitơ diễn ra ổn định
• Dễ vận hành, dễ quản lý
• Chi phí đầu tư hợp lý
• Bảo vệ môi trường và hệ sinh thái

Quá trình xử lý dựa trên hoạt động sống của các vi sinh vật. Nói một cách chi tiết hơn, các vi sinh vật sẽ sử dụng các hợp chất hữu cơ cùng chất khoáng trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng tạo ra năng lượng, trong đó bao gồm các chất thải hữu cơ độc hại, COD, BOD... nồng độ cao.

Tiếp theo đó chuyển hóa hợp chất nitơ độc hại thành khí N2 và trả lại môi trường không khí và làm giảm nồng độ nitơ trong nước thải, giúp đảm bảo tiêu chí hàm lượng nitơ trong nước thải đầu ra cho các doanh nghiệp, khu dân cư...

Với phương pháp sinh học để xử lý nước thải vận hành dựa trên hoạt động sống của từng loại vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn nitrosomonas và nitrobacter. Bởi đây là yếu tố quan trọng nhất để có thể vận hành xử lý nitơ trong nước thải đạt hiệu quả cao đó chính là việc tìm được men vi sinh chất lượng tích hợp cả đủ 2 nhóm vi khuẩn phía trên.

Có thể thấy rằng, trên thị trường hiện nay có rất phương pháp xử lý nitơ trong nước thải khác nhau. Tuy nhiên để lựa chọn được giải pháp tối ưu và tìm kiếm đơn vị xử lý nước thải chuẩn quả thực không phải điều đơn giản bởi không phải đơn vị nào cũng đảm bảo chất lượng.

Nếu bạn đang tìm kiếm địa chỉ cung cấp dịch vụ và hệ thống xử lý nước thải uy tín, hiệu quả thì có thể liên hệ ngay đến GMC Vina – bằng kinh nghiệm nhiều năm cùng đội ngũ kỹ thuật hứa hẹn sẽ mang đến giải pháp tối ưu nhất cho quý doanh nghiệp. Mọi thông tin liên hệ xin vui lòng liên hệ qua số hotline 0866.373.222 để được đội ngũ tư vấn viên hỗ trợ trong thời gian sớm nhất.