Tìm hiểu quá trình xử lý tổng Nitơ trong nước thải

Quá trình xử lý Tổng nitơ trong nước thải là một phần quan trọng trong việc bảo vệ môi trường nước. Có nhiều cách để xử lý lượng nitơ trong nước thải và mỗi cách lại có những quá trình khác nhau.  

Hãy cùng Aquaco tìm hiểu về quá trình xử lý tổng nitơ trong nước thải qua bài viết dưới đây nhé! 

1. Tổng nitơ trong nước thải:  

Tổng nitơ trong nước thải bao gồm các hợp chất của Nitơ dưới 3 dạng chính là nitơ hữu cơ, các hợp chất dạng oxy hóa gồm Nitrit và Nitrat và Ammonia. 

Khi không được xử lý, một hàm lượng lớn Nitơ tổng trong nước thải sẽ chảy ra sông, hồ và làm tăng hàm lượng chất dinh dưỡng trong nước. Các loại thực vật phù du như rêu, tảo sẽ phát triển mạnh, gây ra hiện tượng phú dưỡng, thiếu oxy trong nước, phá vỡ chuỗi thức ăn, giảm chất lượng nước và sản sinh ra nhiều chất độc hại.  

Vậy nên việc xử lý tổng Nitơ trong nước thải trước khi đưa ra môi trường là việc làm rất cần thiết để bảo vệ môi trường và sức khỏe của con người. 

Tìm hiểu thêm về phương pháp đo tổng nitơ trong nước thải

Thuốc thử dùng để đo tổng nitơ thang cao

Thuốc thử dùng để đo tổng nitơ thang thấp

2. Tìm hiểu về chu trình Nitơ: 

Chu trình Nitơ là một quá trình sinh địa hóa quan trọng, trong đó nitơ được chuyển hóa giữa các dạng khác nhau trong một hệ sinh thái. Dưới đây là các bước chính của chu trình Nitơ:  

Cố định Nitơ (Nitrogen Fixation): Vi khuẩn cố định nitơ, như Rhizobium và Bradyrhizobium sống cộng sinh với cây họ Đậu, chuyển đổi nitơ khí quyển (N2) thành amoni (NH3) hoặc các hợp chất nitơ hữu cơ khác có thể sử dụng được cho thực vật.  

Đồng hóa Nitơ (Nitrogen Assimilation): Thực vật hấp thụ amoni hoặc nitrat và sử dụng để tạo ra các amino acid và protein cần thiết cho sự phát triển. Sau khi thực vật tiêu thụ nitơ, động vật sẽ ăn thực vật và nitơ tự do được đưa vào chuỗi thức ăn.    

Amoni hóa (Ammonification): Khi sinh vật chết và chất thải hữu cơ phân hủy, nitơ hữu cơ được chuyển đổi trở lại thành amoni bởi vi khuẩn và nấm phân hủy.   

Nitrat hóa (Nitrification): Amoni trong đất được chuyển đổi thành nitrit (NO2-) và sau đó thành nitrat (NO3-) bởi vi khuẩn nitrat hóa.  

Khử Nitrat (Denitrification): Vi khuẩn khử nitrat chuyển đổi nitrat trở lại thành nitơ khí quyển hoặc các oxit nitơ, hoàn thành chu trình.  

cac-dang-ton-tai-cua-nito-chu-trinh-nito

Chu trình nitơ

Chu trình Nitơ có ảnh hưởng lớn đến năng suất nông nghiệp, sức khỏe hệ sinh thái và cân bằng sinh thái. Sự can thiệp của con người, như sử dụng phân bón nitơ và thải ra lượng tổng nitơ trong nước thải, có thể làm thay đổi chu trình này và gây ra các vấn đề môi trường như ô nhiễm nitrat và phú dưỡng hóa. 

3. Các phương pháp xử lý tổng Nitơ trong nước thải: 

Trong nước thải các hợp chất Nitơ tồn tại chủ yếu ở dạng amoni, nitrat, nitrit và trong các hợp chất hữu cơ. Nhìn chung tất cả các loại nước thải đều chứa hợp chất nitơ, tuỳ theo quy định và yêu cầu về mức độ xử lý mà các bể xử lý nước thải và thiết bị sẽ khác nhau. 

Thông thường, có hai phương pháp chính để xử lý tổng Nitơ trong nước thải là sinh học và hóa lý. Trong đó, phương pháp sinh học thường được ưa chuộng hơn vì hiệu quả cao, nhanh chóng và dễ dàng triển khai. Quá trình Nitrat hóa và khử Nitrat là hai quá trình chính trong việc loại bỏ Nitơ từ nước thải, ứng dụng tương tự từ chu trình nitơ.  

3.1. Phương pháp sinh học xử lý tổng nitơ trong nước thải  

Phương pháp sinh học dùng để xử lý tổng nitơ trong nước thải là một cách tiếp cận hiệu quả và thân thiện với môi trường. Phương pháp này sử dụng vi sinh vật để chuyển đổi các hợp chất Nitơ từ dạng này sang dạng khác, qua đó giảm hàm lượng Nitơ trong nước thải trước khi được thải ra môi trường tự nhiên. 

mo-phong-be-xu-ly-nuoc-thai

 

Mô phỏng bể xử lý nước thải 

Các quá trình chính trong phương pháp sinh học bao gồm: 

  • Nitrat hóa (Nitrification): Quá trình này chuyển đổi Ammonia (NH₄⁺) thành Nitrit (NO₂⁻) và sau đó thành Nitrat (NO₃⁻). Đây là quá trình oxy hóa hai giai đoạn, thực hiện bởi hai nhóm vi sinh vật chuyên biệt là vi khuẩn oxy hóa amoniac (AOB) và vi khuẩn oxy hóa nitrit.  

Quá trình 1: NH4+ 1,5O2 → NO2 + 2H+ + H2

Quá trình 2: NO2 + 0,5O2 → NO3   (kết thúc quá trình nitrat hóa) 

  • Khử Nitrat (Denitrification): Trong quá trình này, Nitrat được chuyển đổi thành khí Nitơ (N₂), qua đó loại bỏ Nitơ khỏi chu trình nước. Đây là quá trình khử, thường diễn ra trong môi trường không có oxy hoặc ít oxy. 

2NO3- + 10 e- + 12 H+ -> N2 + 6H2

Quá trình khử Nitrat

Quá trình khử Nitrat 

  • Quá trình Anammox: Đây là quá trình kết hợp giữa Ammonia và Nitrit để tạo ra khí Nitơ, không cần qua giai đoạn Nitrat hóa. Quá trình này cũng do một nhóm vi sinh vật đặc biệt thực hiện và thường được áp dụng trong các hệ thống xử lý nước thải hiện đại. 

NH4+ + NO2- -> N2 + 2H2

Ưu điểm của phương pháp sinh học: 

  • Có khả năng xử lý lượng Nitơ lớn. 

  • Ít tốn kém hơn so với các phương pháp hóa học và hóa lý. 

  • Thân thiện môi trường, không sử dụng hóa chất độc hại, giảm thiểu ô nhiễm thứ cấp. 

  • Nước sau khi xử lý có thể tái sử dụng cho mục đích tưới tiêu hoặc công nghiệp. 

Để áp dụng phương pháp sinh học một cách hiệu quả, cần phải hiểu rõ về đặc tính của nước thải và lựa chọn đúng loại vi sinh vật cũng như điều kiện môi trường phù hợp cho các loại vi sinh vật này hoạt động và phát triển. 

3.2. Phương pháp hóa lý để xử lý tổng nitơ trong nước thải 

Phương pháp hóa lý xử lý tổng Nitơ trong nước thải bao gồm các kỹ thuật như: 

Kỹ thuật stripping (Thoát hơi): Đây là quá trình loại bỏ Amoni (NH₃) khỏi nước thải bằng cách thổi không khí qua nước thải để chuyển Amoni từ dạng lỏng sang dạng khí và thoát ra ngoài. 

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của kỹ thuật Stripping

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của kỹ thuật Stripping.

 

Kỹ thuật trao đổi ion: Sử dụng các hạt trao đổi ion để hấp thụ các ion Nitơ như Amoni (NH₄⁺), Nitrit (NO₂⁻), và Nitrat (NO₃⁻) từ nước thải, sau đó thay thế chúng bằng các ion khác như Natri (Na⁺) hoặc Canxi (Ca²⁺). 

Phương pháp điện hóa (Electrochemical Methods): Áp dụng dòng điện qua nước thải để tạo ra các phản ứng oxy hóa và khử, giúp chuyển đổi các hợp chất Nitơ thành các dạng khác có thể dễ dàng loại bỏ hoặc tái sử dụng. 

Oxy hóa Amoni (Ammonia Oxidation): Sử dụng chất oxy hóa mạnh như clo hoặc ozon để chuyển đổi Amoni (NH₄⁺) thành Nitrat (NO₃⁻), qua đó giảm hàm lượng Amoni trong nước thải. 

Kết tủa Amoni (Ammonia Precipitation): Phương pháp này thường sử dụng hợp chất Magie Amoni Photphat (MAP) để kết tủa Amoni từ nước thải, tạo thành kết tủa rắn có thể lọc và loại bỏ. 

Các phương pháp hóa lý thường được sử dụng khi cần loại bỏ nhanh chóng tổng Nitơ trong nước thải, đặc biệt là trong các trường hợp cần giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm môi trường nước. Tuy nhiên, những phương pháp này có thể đòi hỏi chi phí vận hành cao và cần thiết bị chuyên dụng. 

3.3. Kết hợp các phương pháp để xử lý tổng nitơ trong nước thải 

Ngoài những phương pháp trên, để xử lý tổng nitơ trong nước thải người ta vẫn dùng kết hợp các phương pháp sinh học với phương pháp khác. Đây là một cách tiếp cận hiệu quả nhằm tăng cường hiệu suất xử lý và đạt được các tiêu chuẩn xả thải. Dưới đây là một số cách kết hợp phổ biến: 

Kết hợp phương pháp sinh học và hóa lý: 

  • Phục hồi hệ vi sinh của các bể sinh học: Bổ sung men vi sinh vào bể Anoxic và bể hiếu khí để thúc đẩy quá trình oxy hóa sinh học các hợp chất hữu cơ chậm phân hủy. 

  • Xử lý Amonia và Nitơ tổng: Sử dụng vi sinh vật để xử lý Amonia và Nitơ tổng, đạt chuẩn xả thải. Sử dụng men vi sinh cho bể Anoxic

Sử dụng men vi sinh cho bể Anoxic

Kết hợp phương pháp sinh học và hóa học: 

  • Oxy hóa Amoni: Sử dụng các phản ứng hóa học để chuyển đổi Amoni thành các hợp chất khác có thể dễ dàng xử lý hơn. 

  • Kết tủa Amoni: Áp dụng phương pháp kết tủa hóa học để loại bỏ Amoni từ nước thải. 

Kết hợp phương pháp sinh học và công nghệ tiên tiến: 

  • Sử dụng các hệ thống MBR (Membrane Bioreactor): Kết hợp quá trình sinh học với công nghệ màng lọc để tăng cường khả năng loại bỏ Nitơ và các chất ô nhiễm khác. 

Ưu điểm khi kết hợp các phương pháp: 

  • Các phương pháp bổ trợ cho nhau, giúp loại bỏ Nitơ một cách triệt để hơn. 

  • Có thể xử lý được nhiều loại nước thải với các thành phần Nitơ khác nhau. 

  • Giảm chi phí vận hành và bảo trì hệ thống xử lý nước thải. 

  • Có khả năng xử lý nước thải trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau. 

Kết hợp các phương pháp xử lý cần được thiết kế một cách cẩn thận để đảm bảo hiệu quả và phù hợp với đặc tính của nước thải cần xử lý.  

4. Kết luận 

Qua những chia sẻ về các phương pháp xử lý tổng nitơ trong nước thải hy vọng rằng các đọc giả sẽ có thể lựa chọn cho cơ sở của mình những phương pháp tối ưu nhất.  

Nếu quý khách hàng cần thêm thông tin hoặc có bất kỳ câu hỏi nào khác, đừng ngần ngại liên hệ với Aquaco, chúng tôi sẽ sớm liên hệ và tư vấn đến bạn. Chúc bạn một ngày tốt lành! 

Xem thêm: Chỉ tiêu tổng nitơ trong nước nói lên điều gì?

Đón đọc thêm những tin tức mới nhất được cập nhật tại đây!

Thông tin chi tiết về AQUACO xin vui lòng liên hệ:  

Công ty cổ phần thiết bị công nghệ AQUA  

Trụ sở chính:  Số 23 Đường Số 4, Cư Xá Chu Văn An, Phường 26, quận Bình Thạnh, TP.HCM  

Văn phòng Hà Nội: Phòng 3A5, Lô B15D13 Khu Đô thị mới Cầu Giấy, Phường Dịch Vọng, Quận Cầu Giấy, Hà Nội  

Hotline:  0909 246 726  

Tel: 028 6276 4726  

Email: info@aquaco.vn 


Tin tức liên quan

Quan Trắc Nước Thải Bệnh Viện: Đảm Bảo Tiêu Chuẩn An Toàn Môi Trường
Quan Trắc Nước Thải Bệnh Viện: Đảm Bảo Tiêu Chuẩn An Toàn Môi Trường

424 Lượt xem

Bệnh viện là nguồn phát sinh lượng nước thải lớn, chứa nhiều tác nhân gây ô nhiễm nguy hiểm. Nếu không được xử lý đúng cách, nước thải bệnh viện có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe cộng đồng. Chính vì vậy, việc quan trắc nước thải là bước quan trọng giúp giám sát, kiểm soát và đảm bảo rằng nước thải trước khi xả ra môi trường đạt tiêu chuẩn an toàn.

Thiết bị Hach CL17sc đo clo dư online
Thiết bị Hach CL17sc đo clo dư online

1390 Lượt xem

Nồng độ clo dư trong nước gây sự bất tiện vì phát sinh mùi hôi khó chịu, đồng thời nếu vượt ngưỡng cho phép còn trở thành mối nguy hại đối với sức khỏe người dân và cộng đồng. Vì thế cần tiến hành đo clo để kiểm soát chất lượng nước an toàn. Hiện nay, có rất nhiều phương pháp để đo clo, trong đó sự hỗ trợ của các thiết bị quan trắc online vd như thiết bị đo clo dư online Hach cl17sc đang nhận được rất nhiều sự quan tâm.

HƯỚNG DẪN LỰA CHỌN MÁY QUANG PHỔ HACH: DR6000, DR3900, DR1900, DR900 VÀ DR300
HƯỚNG DẪN LỰA CHỌN MÁY QUANG PHỔ HACH: DR6000, DR3900, DR1900, DR900 VÀ DR300

208 Lượt xem

Trong lĩnh vực phân tích chất lượng nước, việc lựa chọn máy quang phổ phù hợp là yếu tố quan trọng để đảm bảo độ chính xác, hiệu quả và tối ưu hóa chi phí vận hành. HACH, một thương hiệu uy tín toàn cầu, cung cấp nhiều dòng máy quang phổ từ thiết bị để bàn cao cấp đến máy cầm tay nhỏ gọn, đáp ứng linh hoạt các nhu cầu từ phòng thí nghiệm nghiên cứu chuyên sâu đến kiểm tra nhanh tại hiện trường.

Tại sao cần phải lắp đặt hệ thống quan trắc nước thải tự động
Tại sao cần phải lắp đặt hệ thống quan trắc nước thải tự động

360 Lượt xem

Trong bối cảnh môi trường đang ngày càng bị đe dọa bởi các hoạt động công nghiệp và sinh hoạt, việc quản lý nước thải trở thành một vấn đề cấp bách hơn bao giờ hết. Nước thải nếu không được kiểm soát đúng cách không chỉ gây ô nhiễm nguồn nước mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người và hệ sinh thái.  

Đó là lý do vì sao hệ thống quan trắc nước thải tự động ra đời và dần trở thành công cụ đắc lực giúp việc giám sát và quản lý chất lượng nước thải được hiệu qua hơn.

Hướng Dẫn Đo Clo Dư Trong Nước Bằng Phương Pháp DPD Với Thiết Bị HACH
Hướng Dẫn Đo Clo Dư Trong Nước Bằng Phương Pháp DPD Với Thiết Bị HACH

1005 Lượt xem

Trong các hệ thống xử lý và cung cấp nước sinh hoạt (nước cấp), việc khử trùng bằng clo là phương pháp phổ biến và hiệu quả nhất hiện nay. Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn cho người dùng và hiệu quả diệt khuẩn tối ưu, lượng clo dư sau xử lý cần được kiểm soát chặt chẽ và là yêu cầu bắt buộc. 

Trong bài viết này, Aquaco sẽ hướng dẫn bạn cách đo clo dư trong nước bằng phương pháp DPD bằng cách sử dụng thiết bị của HACH – thương hiệu hàng đầu thế giới trong lĩnh vực phân tích nước.

Quan trắc nước mặt là gì?
Quan trắc nước mặt là gì?

1208 Lượt xem

Nước mặt là nước trên bề mặt sông hồ, ao suối,.. Quan trắc nước mặt là việc thực hiện đo đạc các thông số trên các mặt nước này một cách liên tục để xác định ảnh hưởng trực tiếp tới môi trường như thế nào. Từ đó, chúng ta có thể có cái nhìn tổng quan về chất lượng mặt nước để xử lý và giải quyết phù hợp với tình hình sản xuất, kinh doanh cũng như bảo vệ môi sinh.

Quan trắc môi trường nước mặt là gì?
Quan trắc môi trường nước mặt là gì?

1572 Lượt xem

Quá trình thực hiện đo chất lượng nước ở môi trường sông, hồ, đầm,...bằng các thiết bị quan trắc là một nhiệm vụ bắt buộc phục vụ công tác bảo vệ môi trường. Hoạt động này khi được thực hiện đúng cách sẽ giúp đưa ra được giải pháp điều chỉnh ô nhiễm nước mặt kịp thời. Hiệu quả của quá trình quan trắc môi trường nước mặt là gì được đánh giá cao khi là nguồn dữ liệu quan trọng cho hoạt động quản lý môi trường. Nội dung bài viết dưới đây sẽ mang đến những kiến thức giúp bạn quan trắc hiệu quả hơn.

Quan trắc nước thải sinh hoạt
Quan trắc nước thải sinh hoạt

2406 Lượt xem

Nước sau sử dụng từ hoạt động thường nhật của con người như tắm giặt, vệ sinh, ăn uống, nấu ăn tại các khu nhà ở, chung cư, trung tâm thương mại, bệnh viện...Những nơi có dân cư đông, lượng nước này thải ra càng nhiều cùng sự phức tạp về các thành phần ngày càng cao. Vì thế, cần phải xử lý các thông số ở mức cho phép tránh gây tác động xấu đến môi trường. Đồng thời, để đảm bảo chất lượng nước thải luôn đạt chuẩn cần tiến hành quan trắc nước thải sinh hoạt với tần suất tùy mục đích quan trắc.

Các thiết bị phụ trợ cần có trong hệ thống quan trắc nước thải tự động
Các thiết bị phụ trợ cần có trong hệ thống quan trắc nước thải tự động

986 Lượt xem

Một hệ thống quan trắc nước thải tự động không chỉ bao gồm các thiết bị đo lường chính mà còn cần đến một loạt các thiết bị phụ trợ để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, hiệu quả và cung cấp dữ liệu chính xác. Cùng Aquaco tìm hiểu một số thiết bị phụ trợ quan trọng rất cần có trong một hệ thống quan trắc nước thải tự động. 

Máy so màu cầm tay Hach DR900
Máy so màu cầm tay Hach DR900

1341 Lượt xem

Để chất lượng nước thải đạt chuẩn theo quy định thì toàn bộ quá trình đều phải được chú trọng từ khâu chuẩn bị mẫu đến khi hoàn tất mọi công đoạn. Quá trình này cần được đảm nhiệm bởi những người có kinh nghiệm cùng với sự hỗ trợ tuyệt đối của chất lượng phòng thí nghiệm cũng như trang thiết bị.

Thiết bị đo độ đục cầm tay 2100Q
Thiết bị đo độ đục cầm tay 2100Q

920 Lượt xem

Trước vấn nạn ô nhiễm nguồn nước, việc tăng cường kiểm soát chất lượng nước ngày càng được chú trọng. Một số đặc tính ô nhiễm của nước có thể quan sát được bằng mắt thường như độ trong, độ đục,...Nhưng để có hướng xử lý phù hợp cần phải phân tích bằng số liệu cụ thể. Hiện nay, sự có mặt của các thiết bị chuyên dụng trong quan trắc nước đã và đang hỗ trợ rất tốt cho vấn đề này. Trong bài viết này AQUACO giới thiệu về thiết bị đo độ đục cầm tay 2100Q - hỗ trợ việc đo độ đục của nước hiện nay.

Hướng dẫn sử dụng máy quang phổ cầm tay DR1900 (Phần 2)
Hướng dẫn sử dụng máy quang phổ cầm tay DR1900 (Phần 2)

644 Lượt xem

Dưới đây là nội dung phần 2 của toàn bộ hướng dẫn sử dụng máy quang phổ cầm tay DR1900. Để xem lại phần 1 của hướng dẫn vui lòng truy cập tại đây.

Bây giờ mời các bạn tiếp tục đón đọc phần 2 của hướng dẫn!


Bình luận
  • Đánh giá của bạn
Đã thêm vào giỏ hàng