Amoni được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hóa chất như trong sản xuất phân bón, chất dẻo và chất nổ. Hậu quả là, một lượng lớn nước thải có chứa amoni được thải vào môi trường nước và nhiều ngành công nghiệp hiện cần phải có hệ thống xử lý nước thải để loại bỏ amoni trước khi thải ra môi trường. Sau đây là các phương pháp xử lý amoni khác nhau.
Bài này cung cấp thông tin chi tiết về những phát triển mới nhất trong việc loại bỏ amoni trong nước thải.
Hiện trạng công nghệ xử lý amoni đang sử dung:
Amoni thường được tách ra khỏi nước thải bằng quá trình trao đổi ion hay công nghệ sinh học. Phương pháp sinh học thì phổ biến hơn. Thông thường trong các nhà máy xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học, amoni được chuyển hóa thành nitơ bằng cách thực hiện hai bước oxy hóa. Trước tiên nitơ được chuyển thành nitrite và sau đó thành nitrat (công đoạn nitrat hóa), sau đó, nitrat cũng giảm ở bước chuyển biến thứ hai thành nitrit và cuối cùng là thành nitơ phân tử (công đoạn khử nitơ). Tùy thuộc vào từng phương pháp, quá trình nitrat hóa và khử nitrat có thể được thực hiện trong một bể phản ứng tương tự nhau, hoặc có thể được thực hiện trong các bể phản ứng khác nhau.
Các công nghệ mới trong xử lý amoni trong nước thải:
1. Xử lý thành công Amoni trong nước thải bằng Màng Liqui-Cel®
Có nhiều cách để loại bỏ amoniac khỏi nước thải nhưng hầu hết đều phát sinh dòng thải thứ cấp mà có thể gây ra các vấn đềô nhiễm khác. Công nghệ màng cung cấp cho chúng ta một giải pháp xử lý Amoni vì màng này có diện tích bề mặt lớn tạo điều kiện tách nhanh của amoni trong nước thải. Đó là quá trình ứng dụng màng Liqui-Cel®.
Ưu điểm của công nghệ này là:
– Quá trình xử lý là bền và đáng tin cậy.
– Phương pháp này có ưu điểm tuyệt vời là tách chiết được muối amoni trong xử lý, và muối amoni đó sẽ được tận thu để phục vụ các mục đích khác trong cuộc sống như nguyên liệu sản xuất làm phân bón…
– Phương pháp này có chi phí hợp lý.
– Quá trình xử lý là bền và đáng tin cậy.
– Phương pháp này có ưu điểm tuyệt vời là tách chiết được muối amoni trong xử lý, và muối amoni đó sẽ được tận thu để phục vụ các mục đích khác trong cuộc sống như nguyên liệu sản xuất làm phân bón…
– Phương pháp này có chi phí hợp lý.
Để loại bỏ amoni, nước thải tiếp xúc ngoài màng (bên ngoài sợi rỗng), trong khi một dung dịch axit sẽ chảy ngược qua phía bên lumen (bên trong của sợi rỗng). Các thành phần của muối amoni ở phần cuối của quá trình này sẽ phụ thuộc vào các axit được sử dụng trong quá trình chảy ngược. Ví dụ, một axit chiết dòng sulfuric sẽ chuyển đổi amoni thành amoni sunphat. Amoni sunphat được sử dụng rộng rãi như một loại phân bón và nó trở nên có giá trị thương mại.
2. Xử lý Amoni bằng quá trình Anammox
Nhiều nguồn nước thải tập trung phát sinh từ quá trình sản xuất thực phẩm và nông nghiệp. Nước thải từ phân hủy bùn thường chứa amoni ở nồng độ cao (lên đến 2 kg m−3). Nước thải giàu amoni này thường được xử lý ở nhà máy xử lý nước thải thông thường. Việc loại bỏ amoni từ hệ thống xử lý nước thải tập trung này sử dụng quá trình tripping hoặc kết hợp của hai quá trình sinh học: quá trình nitrat hóa hiếu khí và khử nitơ thiếu ôxy thì rất tốn kém. Gần đây, một công nghệ mới được áp dụng để xử lý amoni, trong đó amoni được chuyển thành khí nitơ trong điều kiện thiếu oxy với nitrite như chất nhận electron. Công nghệ này được gọi là Anammox (oxy hóa amoni kỵ khí). Quá trình Anammox đã oxy hóa amoni và nitrit cách trực tiếp thành khí N2 dưới điều kiện kỵ khí với amoni là chất cho điện tử, còn nitrit là chất nhận điện tử để tạo thành khí N2.
Ưu điểm:
– Đây là một phương pháp có hiệu quả kinh tế so với quá trình loại bỏ amoni thông thường khác.
– Nhu cầu về oxy thấp hơn và không cần nguồn cacbon hữu cơ từ bên ngoài nên giảm được chi phí xử lý.
Tuy nhiên, nhược điểm chính của phương pháp này là cần thời gian dài để xử lý do tốc độ sinh trưởng chậm của vi khuẩn Anammox (thời gian nhân đôi là khoảng 11 ngày). Và khó nuôi cấy vi khuẩn anammox nên người vận hành cần có kinh nghiệm.
Leave a Reply