Các giới hạn cho phép xả thải đối với Nitơ Amonia ngày càng trở nên nghiêm ngặt, khiến việc xử lý Nitơ Amonia trở thành một trong những chỉ tiêu khó xử lý và khó vận hành nhất trong công tác xử lý nước thải. Đối với nước thải sản xuất thạch cao cũng vậy. Bài viết dưới đây Biogency sẽ đề cập đến phương án Xử lý Nitơ Amonia trong nước thải sản xuất thạch cao (Công suất 10 m3/ngày.đêm) mà chúng tôi đã thực hiện thành công cho khách hàng.
Hiện trạng HTXLNT sản xuất thạch cao công suất 10 m3/ngày.đêm
Nhà máy sản xuất thạch cao với công suất sản xuất lên đến 150.000 tấn/ năm. Nguồn nước thải chủ yếu phát sinh từ hoạt động sản xuất và sinh hoạt của công nhân. Công nghệ xử lý được áp dụng tại đây là: Điều hòa – Thiếu khí – MBBR – Lắng sinh học. Nước thải đầu ra bị vượt chỉ tiêu N-Amonia 4.3 lần và vượt chỉ tiêu Tổng Nitơ 1.5 lần. Kết quả như bảng phân tích bên dưới:
| STT | Chỉ tiêu | Đơn vị | Kết quả | Giới hạn nguồn tiếp nhận |
| 1 | pH | – | 7,15 | 5,5 – 9 |
| 2 | TSS | mg/l | 104 | 200 |
| 3 | COD | mg/l | 134 | 150 |
| 4 | N-NH4+ | mg/l | 43,4 | 10 |
| 5 | Tổng Nitơ | mg/l | 61 | 40 |
Nước thải đầu vào chứa hàm lượng các chất ô nhiễm cao và quá trình xử lý của các bể sinh học không hiệu quả là nguyên nhân khiến nước thải đầu ra không đạt chuẩn.
Hình 1. Nước thải đầu vào có màu đen, mùi hôi, hàm lượng COD, TSS, Tổng Nitơ cao.
Yêu cầu xử lý của Ban quản lý hệ thống
Trước tình trạng nước thải không đạt các yêu cầu của Nhà nước về xả thải, Ban quản lý hệ thống xử lý nước thải thạch cao đã liên hệ đến Biogency và mong muốn:
- Xử lý N-NH4+ xuống dưới 10 mg/l.
- Xử lý Tổng Nitơ xuống dưới 40 mg/l.
Phương án Xử lý Nitơ Amonia tại HTXLNT sản xuất thạch cao (Công suất 10m3/ngđ) của Biogency
Là đơn vị “Đi đầu về giải pháp xử lý Nitơ và Amonia”, Biogency đã khảo sát hệ thống và đưa ra phương án xử lý gồm 2 bước như sau:
– Bước 1: Xử lý N-Amonia (N-NH4+)
Nitơ Amonia (N-Amonia hay N-NH4+) là một chỉ tiêu khó xử lý không chỉ ở nước thải sản xuất thạch cao mà còn ở nhiều loại hình nước thải khác. Lý do là vì các bể sinh học (cụ thể là bể hiếu khí – Aerotank) thiếu các chủng vi sinh có thể xử lý Nitơ Amonia, thế nên dù HTXLNT đã đạt chuẩn về các điều kiện vận hành mà thiếu các chủng xử lý Nitơ Amonia chuyên biệt (cụ thể là Nitrosomonas và Nitrobacter) thì Nitơ Amonia (N-Amonia hay N-NH4+) cũng sẽ không được xử lý triệt để.
Do đó, để giải quyết vấn đề này, Biogency đã đề xuất Ban quản lý hệ thống sử dụng Men vi sinh Microbe-Lift N1 để xử lý Nitơ Amonia ở Bước 1 này. Lý do lựa chọn Men vi sinh Microbe-Lift N1 là vì:
- Men vi sinh Microbe-Lift N1 chứa hai chủng vi khuẩn chuyên biệt cho quá trình xử lý Nitơ Amonia là Nitrosomonas sp. và Nitrobacter sp.. Trong bể MBBR, chủng vi khuẩn Nitrosomonas sp. giúp chuyển hóa Amonia về dạng Nitrite và chủng vi khuẩn Nitrobacter sp. giúp chuyển hóa từ Nitrite về dạng Nitrate.
- Khả năng tăng hiệu suất quá trình Nitrat hóa của Men vi sinh Microbe-Lift N1 lên đến tối đa 99%.
Để quá trình xử lý Nitơ Amonia diễn ra hiệu quả, cần lưu ý:
- Liều lượng dinh dưỡng (Carbon vô cơ) cần bổ sung hàng ngày phụ thuộc vào nồng độ độ kiềm Carbonat đầu vào. Cần bổ sung Soda Ash Light 99% (Na2CO3) hàng ngày. (Pha loãng về nồng độ 10% rồi châm nhỏ giọt ở bể Aerotank).
- Đảm bảo các điều kiện của quá trình Nitrate hóa (xem bảng tổng hợp phía dưới).
– Bước 2: Xử lý N-Nitrate (N-NO3-)
Sau khi kết thúc quá trình Nitrat hóa tại bể hiếu khí, quá trình khử Nitrat sẽ diễn ra ở bể thiếu khí (Anoxic). Và cũng tương tự như quá trình Nitrat hóa, bể thiếu khí nếu thiếu các chủng vi sinh vật chuyên biệt thì quá trình khử Nitrat (hay xử lý N-Nitrate – N-NO3-) cũng sẽ không thể diễn ra hoàn toàn. Lúc này, Nitrat sẽ theo dòng thải ra ngoài và nước thải sẽ không đạt chuẩn xả thải ở chỉ tiêu này.
Biogency đã giúp HTXLNT sản xuất thạch cao giải quyết vấn đề này bằng cách bổ sung các chủng vi sinh vật khử Nitrat như Bacillus lichenliformis, Pseudomonas citronellolis và Wolinella succinogenes vào bể thiếu khí. Các chủng vi sinh vật này đều có trong Men vi sinh Microbe-Lift IND.
Trong bể thiếu khí, các chủng vi sinh vật tùy nghi như Bacillus lichenliformis, Pseudomonas citronellolis, Wolinella succinogenes có trong Men vi sinh Microbe-Lift IND giúp xử lý Nitrat trong nước thải hiệu quả.
Để quá trình xử lý Nitrat diễn ra hiệu quả, cần lưu ý:
- Bổ sung methanol 99% hàng ngày cho bể Anoxic làm dinh dưỡng cho vi khuẩn khử Nitrat (Châm nhỏ giọt ở đầu bể Anoxic).
- Đảm bảo các điều kiện của quá trình khử Nitrate (xem bảng tổng hợp phía dưới).
Hình 2. Bộ đôi men vi sinh Microbe-Lift N1 và Microbe-Lift IND giúp tăng hiệu suất xử lý Nitơ Amonia lên đến 99%.
– Bảng tổng hợp quá trình chuyển hóa Nitơ trong nước thải và ứng dụng men vi sinh Microbe-Lift trong xử lý Nitơ Amonia, Nitrat:
| Quá trình | Nitrate hóa | Khử Nitrate |
| Sơ đồ chuyển hóa | NH4+ → NO2- → NO3- | NO3- → N2↑ |
| Vị trí xảy ra | Bể hiếu khí (Aerotank) | Bể thiếu khí (Anoxic) |
| Chủng vi sinh vật chuyển hóa | – Nitrosomonas sp. – Nitrobacter sp. |
– Bacillus lichenliformis – Pseudomonas citronellolis – Wolinella succinogenes |
| Có trong sản phẩm | Microbe-Lift N1 | Microbe-Lift IND |
| Điều kiện cần duy trì để quá trình xử lý diễn ra tối ưu | Nồng độ O2 hòa tan tối thiểu DO = 3.0 mg/l |
Nồng độ O2 hòa tan DO < 0.1 mg/l |
| pH từ 7.0 – 8.5 (tối ưu 7.5 – 8.0) |
pH từ 7.0 – 8.5 | |
| Nhiệt độ từ 20 – 35℃ (tối ưu 24 – 30℃) |
Nhiệt độ từ 30 – 36℃ | |
| Yêu cầu nguồn Cacbon vô cơ |
Yêu cầu nguồn cacbon hữu cơ |
Kết quả đạt được sau khi áp dụng phương án xử lý Nitơ Amonia của Biogency
Với điều kiện tối ưu để quá trình xử lý Tổng Nitơ xảy ra thì từ tuần thứ 2, hiệu suất xử lý Tổng Nitơ đã tăng từ 30 – 50% so với trước khi sử dụng Men vi sinh Microbe-Lift.
Sau 04 tuần, hiệu suất xử lý Tổng Nitơ đã tăng từ 60 – 80% so với trước khi sử dụng vi sinh Microbe-Lift, đạt tiêu chuẩn xả thải.
Nhà máy tiếp tục bổ sung một lượng nhỏ vi sinh để duy trì hiệu suất hàng tháng tại các bể sinh học.
Hình 3. Hình ảnh đo SV30 trước (bên trái) và sau (bên phải) khi sử dụng vi sinh Microbe-Lift sau 02 tuần đầu tiên, bùn sinh ra nhiều hơn, lắng nhanh, nước trong.
Bảng kiểm tra kết quả nước thải tại HTXLNT sản xuất thạch cao (Công suất 10m3/ngđ) trước và sau khi sử dụng Men vi sinh Microbe-Lift đến từ Biogency:
| STT | Chỉ tiêu | Đơn vị | Kết quả đầu vào | Kết quả đầu ra | Giới hạn nguồn tiếp nhận | |
| Trước khi sử dụng Microbe-Lift | Sau khi sử dụng Microbe-Lift | |||||
| 1 | pH | – | 7,6 | 7,15 | 6.2 | 5,5 – 9 |
| 2 | TSS | mg/l | 1168 | 104 | 23 | 200 |
| 3 | COD | mg/l | 1460 | 134 | 45 | 150 |
| 4 | N-NH4+ | mg/l | 43,4 | 41,3 | 6,3 | 10 |
| 5 | Tổng Nitơ | mg/l | 97,4 | 61 | 32,8 | 40 |
Kết luận, việc áp dụng công nghệ vi sinh vật Microbe-Lift vào quá trình xử lý Nitơ Amonia trong nước thải sản xuất thạch cao đã giúp quá trình kiểm soát các chỉ tiêu ô nhiễm, Nitơ Amonia đạt được hiệu suất xử lý cao và đạt yêu cầu xả thải của các nguồn tiếp nhận. Để tìm hiểu thêm về phương án xử lý Nitơ Amonia phù hợp nhất cho hệ thống của bạn, hãy liên hệ ngay Biogency qua HOTLINE 0909 538 514.
>>> Xem thêm: Cải tạo bể Anoxic như thế nào để xử lý Nitơ, Photpho đạt chuẩn Cột B?
