Khử Nitrat (NO3-) là một trong những quá trình quan trọng để xử lý Tổng Nitơ và là quá trình không thể thiếu trong quá trình xử lý nước thải. Để hiểu rõ hơn về quy trình khử Nitrat (NO3-), quy định xả thải của chỉ tiêu này, cũng như cách để giảm NO3- trong nước thải, hãy cùng Biogency tìm hiểu qua bài viết dưới đây.
Tổng quan về quá trình khử Nitrat (NO3-) trong xử lý nước thải
Quá trình khử Nitrat là quá trình tách Oxy ra khỏi hợp chất NO3- dưới tác dụng của vi sinh dị dưỡng được diễn ra tại bể sinh học thiếu khí (Anoxic).
Quá trình khử Nitrat dị dưỡng diễn ra với tốc độ nhanh, thích nghi tốt với các hợp chất ức chế hữu cơ, đòi hỏi hàm lượng chất hữu cơ phải cao và nồng độ Oxy thấp (DO < 0,5 mg/l). Thiết bị khuấy trộn sử dụng cho bể Anoxic là một vấn đề quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý của bể Anoxic; dòng nội tuần hoàn chuyển từ bể Oxic (bể hiếu khí) về Anoxic sẽ cung cấp một lượng lớn DO hòa tan.
Phương trình phản ứng xảy ra như sau:
COHNS + NO3– → N2 + CO2 + C5H7O2N + OH– + H2O + các sản phẩm hữu cơ trong tế bào
Theo lý thuyết, 3,57 mg kiềm (CaCO3) được tạo ra khi mỗi mg NO3-) bị chuyển sang dạng khí N2, khi nước thải được sử dụng như nguồn cung cấp Cacbon. Vì vậy, sự khử Nitrat hóa có thể lấy lại được khoảng một nửa lượng kiềm đã mất trong quá trình Nitrat hóa và có thể khắc phục được tình trạng giảm pH trong môi trường nước kiềm.
Do các vi sinh vật khử Nitrat là các sinh vật dị dưỡng, nên chúng dễ bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi pH của môi trường. Nhìn chung, tốc độ khử Nitrat sẽ bị giảm sút khi pH xuống dưới 6 hoặc trên 8.
Trong trường hợp cBOD trong nước thải không đủ để cung cấp C cho quá trình khử Nitrat thì nguồn Cacbon bên ngoài phải được cung cấp thêm, chủ yếu là Methanol, Etanol, hoặc mật rỉ đường.
Cách giảm NO3- trong nước thải
Có thể thấy rằng quá trình khử Nitrat (NO3-) bị ảnh hưởng bởi 2 yếu tố chính là: Điều kiện vận hành và chủng vi sinh vật dị dưỡng khử Nitrat (NO3-). Nếu điều kiện vận hành không đảm bảo hoặc mật độ/khả năng hoạt động của chủng vi sinh vật khử Nitrat không đáp ứng sẽ làm quá trình này diễn ra không hiệu quả. Do đó, để giảm NO3- trong nước thải hiệu quả, cần phải kiểm soát tốt 2 yếu tố trên.
– Kiểm soát thông số trong quá trình khử NO3-
Khi hiểu về quá trình diễn ra khử NO3- có thể thấy rằng quá trình này bị tác động bởi nhiều thông số môi trường khác nhau. Do đó, nếu muốn giảm NO3- trong nước thải thì việc đầu tiên cần làm là kiểm soát tốt các thông số môi trường để đảm bảo việc khử NO3- diễn ra thuận lợi. Bao gồm:
- pH: kiểm soát 6.5 – 7.5. Nếu pH< 6.5, quá trình khử Nitrat bị giảm hiệu suất. (tốt nhất khoảng 6.5 – 7.0)
- DO: Nồng độ oxy hòa tan (DO) cho bể Anoxic: < 0.1 mg/l nhiều trường hợp có thể cho phép < 0.5 mg/l.
- Tỉ lệ C/N: Tỉ lệ C/N phụ thuộc kết quả theo COD và TN của nước thải đầu vào bể Anoxic. Yêu cầu: C/N=COD/TN > 7 sẽ thuận lợi cho quá trình xử lý Nitơ. Một số loại nước thải có tỷ lệ BOD/COD > 0,6 thì cần C/N thấp hơn; ngược lại thì cần C/N cao hơn (đến 10-12).
- Lưu lượng nội tuần hoàn: Kiểm soát điều chỉnh lưu lượng tuần hoàn nội từ hiếu khí về thiếu khí khoảng từ 1.5Q – 3Q. Xem thêm: Tối ưu quá trình khử Nitrat thông qua tỷ lệ tuần hoàn Nitrat
– Bổ sung các chủng vi sinh khử NO3-
Nếu các điều kiện về vận hành đã đáp ứng nhưng nước thải đầu ra vẫn không đạt về chỉ tiêu Nitrat hay tổng Nitơ, điều này có nghĩa là bể khử Nitrat đang thiếu các chủng vi sinh vật để chuyển hóa Nitrat về dạng Nitơ tự do. Lúc này kỹ sư vận hành cần bổ sung các chủng vi sinh dị dưỡng hoạt tính mạnh để tăng tốc quá trình khử NO3- tại bể Anoxic như: Psedoumonas, Methanosarcina, Wolinella,…
Men vi sinh khử Nitrat Microbe-Lift IND chứa các chủng vi sinh khử Nitrat là Psedoumonas, Methanosarcina, Wolinella… được bào chế và bảo quản ở dạng lỏng, có có hoạt tính mạnh gấp 17 lần so với vi sinh bản địa, giúp giảm NO3- trong nước thải hiệu quả và đưa nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn xả thải ra môi trường.
Việc giảm NO3- trong nước thải là yêu cầu bắt buộc đối với nhiều loại nước thải khác nhau, được quy định cụ thể trong từng QCVN (Quy chuẩn Việt Nam) về xử lý nước thải, với các chỉ tiêu là: Nitrat (NO3-) (tính theo Nitơ) và Tổng Nitơ (bao gồm: Nitrat Nitơ NO3 – N, Nitrit Nitơ NO2 – N, Amoniac Nitơ NH3 – N và các Nitơ hữu cơ). Ví dụ:
- QCVN 14:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải sinh hoạt quy định hàm lượng Nitrat (NO3-) (tính theo Nitơ) đầu ra theo cột A là 30 mg/l và cột B là 50 mg/l.
- QCVN 11:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải công nghiệp chế biến thủy sản quy định hàm lượng Tổng Nitơ đầu ra theo cột A là 30 mg/l và cột B là 60 mg/l.
- QCVN 40:2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải công nghiệp quy định hàm lượng Tổng Nitơ đầu ra theo cột A là 20 mg/l và cột B là 40 mg/l.
- .v..v..
Vì vậy, nếu hệ thống xử lý nước thải của bạn đang gặp vấn đề về Nitrat (NO3-) và cần giảm NO3- trong nước thải, hãy liên hệ ngay Biogency qua HOTLINE 0909 538 514 để được hỗ trợ kịp thời.
>>> Xem thêm: So sánh hiệu quả xử lý Nitơ của: Tháp Stripping và Quá trình Nitrat hóa-Khử Nitrat
