Khử Nitrat là phản ứng cần thiết để xử lý NO3- về dạng khí N2 để đáp ứng yêu cầu xả thải. Quá trình khử Nitrat sinh học đòi hỏi cần phải có sự tham gia của vi khuẩn khử Nitrat. Trên thị trường hiện nay có nhiều sản phẩm chứa vi khuẩn khử Nitrat, nhưng sản phẩm nào tốt? Vi khuẩn khử Nitrat nào hiệu quả hiện nay? Hãy cùng Biogency tìm hiểu qua bài viết dưới đây.
Vi khuẩn khử Nitrat là gì?
Khử Nitrat là quá trình vi sinh vật trong điều kiện phù hợp thực hiện các phản ứng khử Nitrat từng bước thành NO3- → NO2− → NO → N2O → N2 bởi các Enzym Nitrat Reductase, Nitrit Reductase, Nitric Oxide Reductase và Nitrous Oxide Reductase. Quá trình khử Nitrat hoàn toàn có thể được biểu diễn dưới dạng phản ứng oxy hóa khử:
2NO3− + 10e- + 12H+ → N2 + 6H2O
Vi khuẩn khử Nitrat đề cập đến một nhóm vi khuẩn giúp chuyển hóa Nitrat hoặc Nitrit thành khí Nitơ tự do. Sự chuyển hóa này rất quan trọng đối với bầu khí quyển, giúp hoàn thành chu trình Nitơ. Vi khuẩn khử Nitrat giảm nồng độ N-Nitrat trong nước thải, là một phần quan trọng của quá trình xử lý Tổng Nitơ.
Hình 1. Bể Anoxic đóng vai trò quan trọng trong phản ứng loại bỏ Nitơ ra khỏi nước thải.
Chủng vi khuẩn nào tham gia vào phản ứng khử Nitrat?
Vi khuẩn tham gia vào quá trình khử Nitrat thường là những chủng vi khuẩn dị dưỡng. Chúng các chất hữu cơ có trong nước thải như là nguồn dinh dưỡng cần thiết cho hoạt động sống, sinh trưởng và phát triển. Có rất nhiều chủng vi khuẩn dị dưỡng tham gia vào quá trình khử Nitrat như:
| Achromobacter | Escherichia | Neisseria |
| Acinetobacter | Flavobacterium | Paracoccus |
| Agrobacterium | Glucononobacer | Propionibacterium |
| Alcaligens | Holobacterium | Pseudomonas |
| Bacillus | Hyphomicrobium | Rhizobium |
| Chromobacterium | Kingella | Rhodopseudomonas |
| Corynebacterium | Methanonas | Spirillum |
| Denitrobacillus | Moraxella | Thiobacillus |
| Enterobacter | Xanthomonas |
(Nguồn: M. H. Gerardi, Wastewater Bacteria, Wiley-Interscience, Hoboken, New Jersey, 2006)
Tùy thuộc vào đặc tính nước thải đầu vào, công nghệ xử lý và điều kiện vận hành, vi khuẩn dị dưỡng khử Nitrat chiếm khoảng 20 – 80% tổng số vi khuẩn tích lũy và phân tán trong bùn hoạt tính. Hầu hết các vi khuẩn dị dưỡng khử Nitrat này là các vi khuẩn hiếu khí ưa thích oxy phân tử hòa tan hơn oxy từ các Oxit Nitơ làm chất cho điện tử. Do đó, điều kiện thiếu oxy (thiếu khí) là cần thiết để xảy ra quá trình khử Nitrat dị dưỡng.
Không phải tất cả các chủng vi sinh vật dị dưỡng tham gia khử Nitrat đều có thể thực hiện quá trình khử hoàn toàn N-Nitrat thành Nitơ phân tử. Trong các nhà máy xử lý nước thải (WWTP), quá trình khử Nitrat hoàn toàn có thể đạt được nhờ khả năng xử lý của các chủng vi khuẩn khử Nitơ ở các dạng Nitơ Oxit khác nhau.
Hình 2. Men vi sinh Microbe-Lift (xuất xứ Mỹ) chứa các chủng vi sinh vật dị dưỡng: Bacillus lichenliformis, Pseudomonas citronellolis, Wolinella succinogenes.
Trong bể thiếu khí, các chủng vi sinh vật dị dưỡng như Bacillus lichenliformis, Pseudomonas citronellolis, Wolinella succinogenes có trong dòng sản phẩm men vi sinh nhập khẩu Mỹ Microbe-Lift IND sẽ giúp xử lý hiệu quả N-Nitrat trong nước thải, chuyển hóa chúng về dạng khí Nitơ tự do.
Một số điều kiện để các chủng vi sinh vật dị dưỡng khử Nitrat hiệu quả là:
- Nồng độ O2 hòa tan DO < 0.5 mg/l (tối ưu < 0.1 mg/l).
- pH từ 7.0 – 8.5.
- Nhiệt độ từ 30 – 36℃.
- Yêu cầu nguồn Cacbon hữu cơ như Mật rỉ đường, Methanol…
Nếu quá trình khử Nitrat hoạt động không hiệu quả, sự dư thừa hàm lượng Nitơ trong nước thải đầu ra có thể gây nên hiện tượng phú dưỡng hóa, làm cho tảo độc nở hoa, làm tắc nghẽn đường nước, cản trở hoạt động hô hấp của thủy sinh, đồng thời gây ra mối đe dọa cho sức khỏe con người.
Do đó, cần bổ sung các chủng vi sinh vật dị dưỡng như Bacillus lichenliformis, Pseudomonas citronellolis, Wolinella succinogenes có trong Microbe-Lift IND kết hợp điều chỉnh các điều kiện vận hành để quá trình khử Nitrat được diễn ra hiệu quả.
Để được tư vấn chi tiết hơn về các chủng vi khuẩn khử Nitrat cũng như sản phẩm men vi sinh Microbe-Lift IND giúp xử lý hiệu quả chỉ tiêu Nitrat trong nước thải, hãy liên hệ ngay Biogency qua HOTLINE 0909 538 514, chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ.
>>> Xem thêm: Vi sinh Microbe-Lift IND – Chuyên khử Nitrat cho hệ thống bị vượt Nitơ
