Nitơ và tổng Nitơ khác nhau như thế nào? Có các chỉ tiêu nào để đo lường? Và cách xử lý như thế nào cho hiệu quả? Tất cả sẽ được Biogency giải đáp qua bài viết dưới đây.
Phân biệt Nitơ và tổng Nitơ trong nước thải
Nitơ là một trong những nguyên tố có vai trò quan trọng trong sự hình thành sự sống trên Trái Đất, là thành phần quan trọng tạo nên Protein cũng như các Axit Amin trong nhân của tế bào. Hầu hết, các sinh vật và trong bã thải của chúng đều có chứa hàm lượng Nitơ nhất định, bị vi sinh vật dị dưỡng phân hủy trở thành các hợp chất vô cơ như Amoni.
Trong môi trường nước luôn tồn tại các thành phần chứa Nitơ, từ các Protein. Chúng có cấu trúc phức tạp đến từ các Axit Amin đơn giản. Nitơ trong nước thải có thể tồn tại ở 4 dạng chính theo thứ tự trạng thái oxy hóa giảm dần bao gồm. Nitrat, Nitrit, Amoniac và Nitơ hữu cơ.
Hình 1. Nguyên tố Nitơ.
Tổng Nitơ được tính từ tổng của 4 dạng Nitơ kể trên gồm: Nitrat Nitơ NO3 – N, Nitrit Nitơ NO2 – N, Amoniac Nitơ NH3 – N và các Nitơ hữu cơ.
Sự có mặt của Nitơ có thể gây cản trở cho quá trình xử lý nước thải, làm giảm hiệu quả làm việc của các hệ thống. Mặt khác, Nitơ còn có thể kết hợp với các loại hóa chất trong xử lý để tạo ra các hỗn hợp chất gây độc cho con người. Do đó, chỉ tiêu Nitơ ngày càng được thắt chặt hơn trong các quy chuẩn nước thải đầu ra.
Một số quy chuẩn quốc gia cho từng loại nước thải cụ thể:
- Nước thải công nghiệp áp dụng QCVN 40:2011/ BTNMT: Nitơ trong nước thải được kiểm soát bằng chỉ tiêu Amoni (tính theo N) và Tổng Nitơ.
- Nước thải sinh hoạt áp dụng QCVN 14:2008/ BTNMT: Nitơ trong nước thải được kiểm soát bằng chỉ tiêu Amoni và Nitrat.
- Nước thải thủy sản áp dụng QCVN 11: 2015/ BTNMT: Nitơ trong nước thải được kiểm soát bằng chỉ tiêu Amoni và Tổng Nitơ.
- Nước thải chăn nuôi áp dụng QCVN 62-MT: 2016/ BTNMT: Nitơ trong nước thải được kiểm soát bằng chỉ tiêu Tổng Nitơ (tính theo N).
Chỉ tiêu đo lường hàm lượng Nitơ và tổng Nitơ
Có các chỉ tiêu đo lường hàm lượng Nitơ cơ bản bao gồm: NH4+, NO3-, NO2-, TKN và TN.
Cần chú ý sự khác biệt giữa các ký hiệu: N-NH4+ và NH4+, N-NO3- và NO3-. Trong đó, chỉ tiêu N-NH4+ là lượng Nitơ trong Amoni, còn NH4+ là lượng Amoni. Khối lượng mol của N là 14 và của NH4+ là 18. Vậy 2 chỉ số này sẽ chênh nhau khoảng gần 30%.
Chỉ số TKN hay còn gọi là tổng Nitơ Kendal sẽ xác định các chỉ tiêu: Lượng Nitơ hữu cơ, lượng Nitơ Urê và lượng Nitơ Amoni. TN> TKN do TN ngoài các thành phần Nitơ trong TKN còn có thêm Nitơ trong Nitrat và Nitrit. Nói cách khác, có thể viết thành: TN=TKN + N/NO3- + N/NO2-.
Hình 2. Phương pháp Kjeldahl xác định tổng Nitơ dựa trên 3 quy trình gồm tiêu hóa, chưng cất và chuẩn độ.
Cách xử lý Nitơ và tổng Nitơ khi hệ thống bị vượt ngưỡng
Hiện tại có 3 phương pháp chính để xử lý Nitơ và tổng Nitơ, đó là:
- Phương pháp hóa lý: Tripping, trao đổi ion, hấp phụ.
- Phương pháp hóa học: Oxy hóa Amoni, kết tủa amoni bằng MAP (Magie Amoni Photphat), điện hóa.
- Phương pháp sinh học: Quá trình Nitrat, Denitrat và quá trình Annamox.
Mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng, nhưng phương pháp sinh học được đánh giá là giúp xử lý hiệu quả, thân thiện với môi trường, con người và tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp.
Hình 3. Bể sinh học hiếu khí là khâu quan trọng và không thể thiếu trong quá trình khử Nitrat.
Giải pháp xử lý Nitơ, Amonia bằng vi sinh đến từ Biogency giúp nước thải đầu ra đạt chuẩn các chỉ tiêu về Amonia, Nitrit, Nitrat và Tổng Nitơ. Bộ đôi sản phẩm được áp dụng trong giải pháp này là vi sinh Microbe-Lift IND và Microbe-Lift N1, được nghiên cứu và phát triển bởi Viện Sinh Thái Hoa Kỳ:
- Microbe-Lift N1 chứa hai chủng vi sinh vật: Nitrosomonas và Nitrobacter cho quá trình Nitrat hóa.
- Microbe-Lift IND chứa đa dạng các chủng vi sinh vật. trong đó các chủng như: Pseudomonas sp., Bacillus licheniformis, Thiobacillus denitrificans…tham gia vào quá trình khử Nitrat.
Hình 4. Giải pháp xử lý Nitơ, Amonia bằng vi sinh Microbe-Lift giúp tăng hiệu suất xử lý Nitơ, Amonia so với các sản phẩm thông thường.
Xử lý Nitơ, Amonia bằng vi sinh Microbe-Lift có nhiều ưu điểm vượt trội:
- Kích hoạt nhanh, không cần ngâm ủ trước khi sử dụng, có thể đổ trực tiếp xuống bể xử lý nước thải.
- Chịu được tải lượng Amonia đầu vào cao đến 1500 mg/l.
- Chịu được độ mặn lên đến 40‰.
- Phân hủy được các hợp chất hữu cơ khó phân hủy.
Phân biệt Nitơ và tổng Nitơ trong nước thải sẽ giúp việc xác định cũng như xử lý Nitơ và tổng Nitơ được thuận lợi hơn. Giải pháp xử lý Nitơ, Amonia được cung cấp độc quyền bởi Biogency. Nếu bạn quan tâm đến giải pháp này, hãy liên hệ ngay đến Hotline 0909 538 514 để được tư vấn chi tiết phương án xử lý phù hợp cho từng loại nước thải.
>>> Xem thêm: Chủng vi sinh chuyên xử lý Nitơ trong nước thải
