Nhu cầu xử lý Nitơ trong nước thải đang ngày một gia tăng ở nhiều hệ thống xử lý nước thải và nhiều loại hình nước thải. Có nhiều phương pháp để xử lý Nitơ, tuy nhiên xử lý Nitơ bằng phương pháp sinh học luôn được đa số kỹ sư vận hành lựa chọn. Trong xử lý Nitơ bằng phương pháp sinh học, quy trình Modified Ludzack-Ettinger vẫn luôn được nhắc đến. Nhưng cụ thể quy trình Modified Ludzack-Ettinger là gì? Và nó diễn ra như thế nào? Hãy cùng Biogency tìm hiểu chi tiết hơn qua bài viết dưới đây.
Modified Ludzack-Ettinger là gì?
Modified Ludzack-Ettinger là một trong những phương pháp loại bỏ Nitơ sinh học được sử dụng phổ biến nhất. Thiết kế ban đầu của Ludzack-Ettinger được Barnard sửa đổi vào năm 1973 bằng cách cung cấp một dòng nội tuần hoàn để cung cấp N-Nitrat vào bể thiếu khí (Anoxic) từ bể hiếu khí (Aerotank).
Hình 1. Bể thiếu khí (Anoxic) nhận dòng nội tuần hoàn từ bể hiếu khí (Aerotank) để thực hiện phản ứng khử N-Nitrat.
Các sửa đổi bổ sung giúp tăng cường hiệu suất quá trình Nitrat hóa và khử Nitrat hóa. Trong một số trường hợp, vùng thiếu khí có thể được chia thành ba hoặc bốn giai đoạn nối tiếp nhau. Dòng bùn tuần hoàn (RAS) trộn với nước thải vùng thiếu khí, cộng với tốc độ nội tuần hoàn tăng lên sẽ làm tăng tốc độ khử Nitơ. Hạn chế của quá trình MLE là chỉ có tuần hoàn Nitrat mới có thể khử Nitrat, do đó nước thải không thể khử Nitrat hoàn toàn.
Tỷ lệ dòng nội tuần hoàn (IRFR) được xác định như sau:
Hình 2. Công thức tính tỷ lệ dòng nội tuần hoàn (IRFR).
Trong đó:
- qr: Là tốc độ dòng nội tuần hoàn.
- qi: Là tốc độ dòng chảy đầu vào.
Quy trình Modified Ludzack-Ettinger loại bỏ Nitơ như thế nào?
Khả năng loại bỏ Nitơ sinh học của Modified Ludzack-Ettinger được thể hiện qua sơ đồ:
Hình 3. Sơ đồ quy trình Modified Ludzack-Ettinger.
Quy trình Modified Ludzack-Ettinger sử dụng kết hợp bể thiếu khí và bể hiếu khí. Quá trình Nitrat hóa (chuyển hóa N-Amonia hoàn toàn về dạng N-Nitrat nhờ 02 chủng vi sinh vật Nitrosomonas sp. và Nitrobacter sp.) xảy ra trong bể hiếu khí.
Hỗn hợp bùn và nước có hàm lượng N-Nitrat cao từ quá trình Nitrat hóa, được bơm đến bể thiếu khí thông qua dòng nội tuần hoàn để khử N-Nitrat. Sau đó tại bể lắng, bùn được lắng và nước thải của bể lắng được chuyển sang bước xử lý tiếp theo. N-Nitrat còn được được đưa trở lại bể thiếu khí thông qua lượng bùn hoạt tính hồi lưu (RAS) từ bể lắng. Lợi thế của 02 dòng tuần hoàn là tăng hiệu quả loại bỏ N-Nitrat lẫn chỉ tiêu Tổng Nitơ.
Quy trình Ludzack-Ettinger sửa đổi được thiết kế để tận dụng nguồn dinh dưỡng đầu vào và hàm lượng N-Nitrat được tạo ra trong bể hiếu khí làm nguồn cung cấp oxy cho vi sinh vật để oxy hóa các hợp chất hữu cơ trong điều kiện thiếu khí. Trong khi dòng RAS chuyển các chủng vi khuẩn dị dưỡng khử N-Nitrat và các chất hữu cơ cho sự phát triển và sinh sản của tế bào.
Các yếu tố cần kiểm soát để quy trình Modified Ludzack-Ettinger loại bỏ Nitơ hiệu quả
Thông thường, để khử được toàn bộ lượng N-Nitrat trong hệ thống, cần phải đáp ứng một số yêu cầu như sau:
- IRFR phải dao động trong khoảng từ 2 đến 4 (tùy thuộc vào thể tích bể thiếu khí và nồng độ N-Nitrat cần khử)
- Tỷ lệ BOD/TKN trong nước thải đầu vào là 4: 1.
- Thời gian lưu nước của bể thiếu khí từ 4 đến 8 giờ (tối ưu > 8 giờ).
Hình 4. Men vi sinh Microbe-Lift IND chứa các chủng vi sinh Bacillus lichenliformis, Pseudomonas citronellolis, Wolinella succinogenes, … chuyên dùng cho quá trình khử N-Nitrat trong hệ thống xử lý nước thải.
Quy trình Modified Ludzack-Ettinger đã chứng minh được hiệu quả của nó trong việc loại bỏ Nitơ trong nước thải. Hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn có thêm kiến thức về các giải pháp xử lý Nitơ và áp dụng được vào hệ thống xử lý nước thải của mình. Ngoài ra, để được tư vấn thêm về các giải pháp sinh học giúp tăng hiệu suất xử lý Nitơ Amonia trong nước thải, hãy liên hệ ngay Biogency theo HOTLINE 0909 538 514, chúng tôi sẽ hỗ trợ nhanh nhất!
>>> Xem thêm: Tỷ lệ tuần hoàn Nitrat làm tăng hiệu suất khử Nitrat và tiết kiệm chi phí XLNT
