Các phương pháp xử lý Nitơ trong nước thải hiệu quả

• Tác giả: Nguyệt Nga
• Cập nhật: 14-10-2023
• Tham vấn chuyên môn: Ngô Tiến Thái

Xử lý Nitơ trong nước thải luôn là vấn đề đau đầu của nhiều nhà máy, khu công nghiệp, khu đô thị, khu dân cư,... khi lượng Nitơ có trong lượng nước thải được quản lý ngày càng chặt chẽ. Có nhiều phương pháp để xử lý Nitơ trong nước thải. Tuy vậy, các doanh nghiệp cần phải xem xét và tính toán kỹ lưỡng để lựa chọn ra phương pháp xử lý tối ưu nhất.

Xử lý Nitơ trong nước thải

Nitơ trong nước thải luôn tồn tại dưới dạng hợp chất, gồm 3 dạng chính (chưa bao gồm khí Nitơ):

• Nitơ hữu cơ.
• Các hợp chất oxy dưới dạng oxy hóa gồm Nitrit và Nitrat.
• Ammonia.

Trong thành phần nước thải sinh hoạt, Nito sẽ tồn tại dưới 2 dạng: vô cơ (chiếm 65%) và hữu cơ (chiếm khoảng 35%). Và nguồn gốc chủ yếu sinh ra Nitơ vẫn là nước tiểu. Bằng phương pháp Kendal sẽ xác định được tổng Nitơ.

Phần lớn trường hợp, nước thải đã qua xử lý an toàn sẽ được tái sử dụng làm nước sinh hoạt. Loại nước này phải có chỉ số tổng Nitơ nằm dưới ngưỡng 30 mg/L. Thậm chí, ở một số cơ sở xử lý nitơ trong nước thải sinh hoạt công suất lớn phải đưa về dưới ngưỡng 20 mg/L.

Các phương pháp xử lý Nitơ trong nước thải

Phương pháp hóa học

Dùng Ca(OH)2 để chúng phản ứng hóa học chuyển hóa một số hợp chất chứa Nito tạo thành NH4OH. Sau đó dưới tác dụng của nhiệt độ NH4OH dễ dàng bị phân hủy tạo thành khí NH3 thoát ra ngoài và được thu tại các tháp làm lạnh:

NH₄OH → NH₃ + H₂O

Nhược điểm:

• Chi phí đầu tư cùng chi phí vận hành lớn do đòi hỏi lượng lớn chất Ca(OH)₂.
• Tốn thêm chi phí sử dụng axit H₂SO4 để làm giảm độ pH của nước thải trước khi đưa ra môi trường.
• Việc xây dựng tháp làm lạnh tiêu tốn khá nhiều năng lượng cộng với đó là việc tiêu hao môi chất lạnh.

Phương pháp kết tủa

Sử dụng phương pháp kết tủa amoni để loại bỏ amoni khi tiến hành khử Nitrat trong nước thải, dưới dạng (NH₄)MgPO₄.6H₂O, bằng cách bỏ thêm MgCl₂ và Na₂HPO₄ trong quá trình xử lý. Bằng phương pháp này, tỷ lệ Mg:NH4:PO4 sẽ được cân bằng 1:1:1 và độ pH trong nước cũng được duy trì từ 8,5 đến 9.

Khi sử dụng phương pháp này để xử lý Nitơ trong nước thải rỉ rác, nồng độ Nitơ sẽ giảm xuống nhanh chóng chỉ trong 15 phút, từ 5.600mg/l xuống chỉ còn 110 mg/l.

Đối với nước thải sinh hoạt, phương pháp xử lý này đạt 66% hiệu quả, ngoài ra phương pháp còn có thể ứng dụng cho việc loại bỏ tạp chất chứa thành phần của photpho trong nước thải.

Tuy nhiên, phương pháp này lại không được áp dụng nhiều trong thực tế vì tiêu tốn hóa chất cộng với đó là điều kiện về độ pH là vô cùng khắt khe để đảm bảo cho phản ứng xảy ra.

Phương pháp oxy hóa khử

Một phương pháp khác là bổ sung thêm một lượng vừa đủ clo vào nước thải. Khi clo được cho vào nước thải chứa Nitơ sẽ sinh ra một số phản ứng: NH3 phản ứng với Clo dưới dạng HOCl và tạo ra các sản phẩm trung gian như NH₂Cl, NHCl₂, NCl₃.

Quá trình này sẽ diễn ra liên tục nếu cứ thêm HOCl vào, sản phẩm cuối cùng nhận được sẽ là những phân tử Nitơ. Bên cạnh đó, quá trình này sẽ phụ thuộc nhiều vào nhiều yếu tố như nhiệt độ, độ pH, thời gian xử lý, tỷ lệ HOCl/NH₃…

Phương pháp sinh học

• Sử dụng vi sinh vật để xử lý Nitơ trong nước thải, hỗ trợ chuyển hóa Nitơ dưới dạng hợp chất thành dạng khí không độc N₂.
• Trong chu trình chuyển hóa Nitơ từ dạng này sang dạng khác được tiến hành bởi nhóm vi sinh vật khác nhau. Với mục đích lấy năng lượng hoặc tích tụ Nitơ thành dạng cần thiết nhất cho quá trình phát triển của chúng.

Ưu điểm:

• Hiệu suất xử lý cao.
• Quá trình diễn ra ổn định.
• Dễ vận hành, dễ quản lý.
• Chi phí đầu tư hợp lý.
• Môi trường và hệ sinh thái được bảo vệ tối đa.

Nhược điểm:

• Lựa chọn men vi sinh đạt chất lượng, tích hợp đủ 2 nhóm Nitrosomonas và Nitrobacter.

Trên đây là tất cả những thông tin liên quan đến phương pháp xử lý Nitơ trong nước thải, hy vọng bài viết sẽ giúp ích cho bạn trong việc lựa chọn phương pháp xử lý hợp lý. Với kinh nghiệm hơn 20 năm trong lĩnh vực cung cấp vật tư, linh kiện, lắp đặt, chuyển giao công nghệ các công trình xử lý nước công nghiệp và dân dụng.

Toàn Á tự tin mang đến cho quý khách hàng những dịch vụ tốt nhất với nguồn sản phẩm chất lượng nhất. Mọi thắc mắc về kỹ thuật vui lòng liên hệ trực tiếp qua hotline 0913.543.469 để được hỗ trợ và tư vấn nhanh nhất!