Quá trình Phản Nitrat hóa và tác dụng của nó trong xử lý nước thải

Phản Nitrat hóa là một quá trình quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải, đặc biệt là đối với những hệ thống cần xử lý các chỉ tiêu về Nitơ. Vậy quá trình Phản Nitrat hóa là gì? Nó có tác dụng gì trong hệ thống xử lý nước thải? Và cần làm gì để quá trình này diễn ra hiệu quả? Hãy cùng Biogency theo dõi bài viết dưới đây.

Quá trình phản Nitrat hóa là gì?

Quá trình phản Nitrat hoá còn gọi là quá trình khử Nitrat. Quá trình phản Nitrat hoá là quá trình chuyển hoá N-NO3- thành khí Nitơ tự do nhờ vi sinh vật. Vi khuẩn tham gia thực hiện quá trình này được gọi là vi khuẩn phản Nitrat hoá.

Quá trình phản Nitrat hóa diễn ra thông qua một loạt các phản ứng gồm:

NO3 - + 2H+ + 2e- → NO2 - + H2O NO2- + 2H+ + e- → NO + H2O 2NO + 2H+ + 2e- → N2O + H2O N2O + 2H+ + 2e- → N2 + H2O

Phản ứng tổng thể có thể được biểu diễn như sau:

2NO3 - + 10e - + 12H+ → N2 + 6H2O

Quá trình này chủ yếu được thực hiện bởi vi khuẩn dị dưỡng như Paracoccus denitrificans và một số loài Pseudomonas. Đồng thời, một số vi khuẩn khử Nitơ tự dưỡng như Thiobacillus denitrificans cũng tham gia vào quá trình này.

Bên cạnh đó, quá trình phản Nitrat hóa diễn ra sau quá trình Nitrat hóa trong xử lý nước thải để chuyển các hợp chất chứa Nitơ thành khí Nitơ trước khi thải vào khí quyển.

Hình 1. Sơ đồ quá trình phản Nitrat hóa.

Tác dụng của quá trình Phản Nitrat hóa trong xử lý nước thải

Hiện nay, các tiêu chí về chất lượng nước thải đầu ra tại các nhà máy, khu đô thị ngày càng được kiểm soát nghiêm ngặt đặc biệt là chỉ tiêu về Nitơ. Trong nước thải, Nitơ tồn tại ở 4 dạng: Nitơ Amoni, Nitơ Nitrit, Nitơ Nitrat và Nitơ hữu cơ.

Quá trình phản Nitrat hóa là bước vô cùng quan trọng trong quá trình xử lý Nitơ trong nước thải với nhiệm vụ khử Nitrat (NO3-) thành khí Nitơ trở lại khí quyển, giảm thiểu được lượng Nitơ cao trong nước thải (bao gồm nước thải sản xuất cao su, thủy sản… đến nước thải sinh hoạt tại các khu đô thị, chung cư, cao ốc…).

Vì vậy, quá trình phản Nitrat luôn được quan tâm và ưu tiên hàng đầu ngay từ giai đoạn thiết kế - xây dựng hệ thống xử lý nước thải, đặc biệt là những hệ thống nước thải chứa hàm lượng Nitơ cao.

Làm thế nào để quá trình Phản Nitrat hóa xảy ra hiệu quả?

Để quá trình phản Nitrat hóa xảy ra hiệu quả nhà vận hành cần tối ưu các điều kiện của quá trình phản Nitrat hóa (khử Nitrat):

• Quá trình phản Nitrat hóa được thực hiện trong điều kiện thiếu khí (DO < 0.5 mg/l). NO3- đóng vai trò là chất cho oxy để phân hủy chất hữu cơ.
• Nhà vận hành cần đảm bảo độ pH từ 7.0 đến 8.5.
• Yếu tố quan trọng liên quan đến quá trình khử Nitrat là cơ chất (nguồn carbon): Methanol (CH3OH), Etanol (C2H5OH), Axit acetic (CH3COOH), mật rỉ đường (C6H12NNaO3S). Cần cân bằng dinh dưỡng theo tỷ lệ C:N:P = 100:5:1.
• Thời gian lưu của bể khử Nitrat phải đủ lớn.
• Đảm bảo lượng nước tuần hoàn liên tục từ bể hiếu khí về bể thiếu khí, tỷ lệ tuần hoàn thường phải đảm bảo từ 150 - 300%.

Hình 2. Cần kiểm soát chặt chẽ các điều kiện trong bể xử lý nước thải để quá trình phản Nitrat hóa diễn ra trơn tru.

—-

Với những chia sẻ hữu ích trên, mong rằng bạn có thể hiểu hơn về quá trình phản Nitrat hóa trong xử lý nước thải và cách để quá trình này diễn ra hiệu quả, giúp xử lý được các chỉ tiêu về Nitơ. Để được tư vấn chi tiết hơn về giải pháp xử lý Nitơ, Amoni trong nước thải xin hãy liên hệ ngay với Biogency qua HOTLINE: 0909 538 514.

>>> Xem thêm: Định lượng dòng tuần hoàn Nitrat (NO3-) trong nước thải