Top 6 phương pháp xử lý amoni trong nước thải mới nhất

Vì sao cần xử lý amoni trong nước thải?

Amoni là một hợp chất phổ biến trong nước thải, phát sinh từ hoạt động sinh hoạt và sản xuất, tiềm ẩn nhiều nguy cơ khi vượt quá giới hạn cho phép.

Tác hại của amoni là gây ra các bệnh nguy hiểm cho con người, đặc biệt là trẻ em, như thiếu máu, ung thư, gây ô nhiễm môi trường nước, làm cạn kiệt oxy, ảnh hưởng đến hệ sinh thái. Đồng thời cản trở công nghệ xử lý nước cấp, giảm hiệu quả khử trùng.

Quy định nồng độ amoni:

• Nước sinh hoạt: không quá 3mg/l (QCVN 01:2009/BYT).

• Nước thải công nghiệp sau xử lý: không quá 5mg/l (QCVN 40:2011/BTNMT).

Nhìn chung, cần xử lý amoni để bảo vệ sức khỏe con người và môi trường, đảm bảo hiệu quả xử lý nước cấp và tuân thủ quy định của pháp luật.

Quá trình nitrat hóa xử lý amoni trong nước thải bao gồm hai giai đoạn:

• Giai đoạn 1: Vi khuẩn Nitrosomonas chuyển đổi amoni (NH3, NH4+) thành nitrit (NO2-) theo phản ứng: (2NH4+) + 3 O2 → (2NO2-) + (4H+) + 2H2O

• Giai đoạn 2: Vi khuẩn Nitrobacter tiếp tục chuyển hóa nitrit (NO2-) thành nitrat (NO3-) để hoàn thành quá trình nitrat hóa: (2NO2-) + O2 → (2NO3-)

Lưu ý cần đảm bảo cung cấp đủ oxy cho quá trình nitrat hóa diễn ra hiệu quả và hỗ trợ sự sống của vi khuẩn. Một lượng amoni nhất định cũng được đồng vận chuyển vào tế bào vi khuẩn trong quá trình này.

Ưu điểm:

• Hiệu quả cao trong xử lý amoni

• Chi phí vận hành tương đối thấp

• An toàn, thân thiện với môi trường.

Nhược điểm:

• Yêu cầu thời gian xử lý khá lâu

• Cần thiết kế hệ thống cung cấp oxy hiệu quả

• Độ pH và nhiệt độ cần được kiểm soát chặt chẽ.

Ứng dụng:

• Xử lý nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp

• Xử lý bùn thải

• Nuôi trồng thủy sản.

2. Loại bỏ amoni bằng màng lọc thẩm thấu ngược RO

Màng lọc thẩm thấu ngược RO là một công nghệ hiệu quả để loại bỏ amoni khỏi nước. Màng RO có kích thước lỗ cực nhỏ (thường dưới 0,0005 μm), chỉ cho nước đi qua và giữ lại các chất rắn lơ lửng, các chất hòa tan, bao gồm cả amoni.

Quá trình lọc bằng màng RO diễn ra như sau: Nước được đưa vào hệ thống lọc RO dưới áp lực cao, đi qua màng RO, các chất rắn lơ lửng, các chất hòa tan (bao gồm amoni) được giữ lại và thải ra ngoài. Nước tinh khiết sau khi lọc qua màng RO được thu gom và sử dụng.

Ưu điểm của việc sử dụng màng RO để xử lý amoni trong nước thải:

• Hiệu quả cao, loại bỏ được hơn 99% amoni trong nước

• Không sử dụng hóa chất, an toàn cho sức khỏe con người và môi trường

• Quá trình vận hành đơn giản, dễ bảo trì.

Nhược điểm:

• Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn khi so sánh với các phương pháp khác

• Cần sử dụng nguồn nước có áp lực cao

• Tạo ra một lượng nước thải cần được xử lý.

Phương pháp này thường được ứng dụng trong xử lý nước sinh hoạt, nước thải công nghiệp.

3. Giải pháp xử lý amoni trong nước thải tiên tiến - Anammox

Phương pháp Anammox là một kỹ thuật sinh học mới, được ứng dụng rộng rãi trong xử lý amoni trong nước thải. So với phương pháp nitrat hóa truyền thống, Anammox mang lại nhiều ưu điểm vượt trội:

Ưu điểm:

• Tiết kiệm chi phí: Sử dụng ít oxy hơn, không cần bổ sung cacbon hữu cơ.

• Hiệu quả cao: Chuyển hóa amoni thành khí nitơ (N2) an toàn cho môi trường, loại bỏ amoni hiệu quả hơn so với phương pháp nitrat hóa.

Ưu điểm:

• Đơn giản và dễ thực hiện: Phương pháp này dễ áp dụng và không đòi hỏi kỹ thuật cao

• Hiệu quả cao: Loại bỏ hiệu quả amoni khỏi nước

• Chi phí thấp: Vôi và NaOH là những hóa chất khá dễ tìm và chi phí thấp.

Nhược điểm:

• Tạo ra lượng bùn thải lớn: Quá trình trung hòa axit tạo ra lượng bùn cần được xử lý

• Tiêu hao năng lượng: Sục khí và tăng nhiệt độ tiêu hao năng lượng

• Nguy cơ ô nhiễm môi trường: Sử dụng hóa chất có thể gây ô nhiễm môi trường nếu không được kiểm soát cẩn thận.

6. Phương pháp trao đổi ion

Phương pháp trao đổi ion là một kỹ thuật xử lý amoni trong nước thải hiệu quả và linh hoạt, sử dụng các hạt trao đổi ion cationit để loại bỏ amoni khỏi nước thải.

Trong các bể lọc cationit, ion amoni (NH4+) trong nước thải sẽ trao đổi với ion natri (Na+) trên các hạt cationit. Một phần nhỏ ion NH4+ cũng có thể được hấp phụ vào bên trong cấu trúc của zeolite. Quá trình trao đổi ion diễn ra hiệu quả nhất khi độ pH của môi trường được duy trì trong khoảng 4,0 - 8,0. Sau khi sử dụng, hạt cationit có thể được tái sinh bằng axit sunfuric hoặc muối.

Ưu điểm:

• Hiệu quả cao: Loại bỏ hiệu quả amoni khỏi nước thải

• Linh hoạt: Có thể áp dụng cho nhiều loại nước thải khác nhau

• Dễ vận hành: Quá trình vận hành đơn giản và dễ dàng kiểm soát

• Có thể tái sử dụng: Hạt cationit có thể được tái sinh và sử dụng nhiều lần.

Nhược điểm:

• Chi phí đầu tư ban đầu cao: Hạt cationit và hệ thống trao đổi ion có thể đắt tiền

• Cần kiểm soát pH: Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào việc kiểm soát độ pH của môi trường

• Tạo ra nước thải tái sinh: Quá trình tái sinh hạt cationit có thể tạo ra nước thải cần được xử lý.

Lời kết

Để lựa chọn phương pháp xử lý amoni trong nước thải hiệu quả và tiết kiệm chi phí, cần cân nhắc nồng độ amoni:

• Nồng độ thấp (< 100 mg/l): Phương pháp vi sinh là lựa chọn phù hợp nhất. Vi sinh vật sẽ phân hủy amoni thành nitrat, sau đó khử nitrat thành khí nitơ. Phương pháp này an toàn, hiệu quả và tiết kiệm chi phí.

• Nồng độ trung bình (100 – 5.000 mg/l): Có thể sử dụng phương pháp vi sinh hoặc sục khí bay hơi. Phương pháp vi sinh có hiệu quả cao và tiết kiệm chi phí, nhưng thời gian xử lý có thể lâu hơn. Ngược lại phương pháp sục khí bay hơi loại bỏ amoni nhanh chóng, nhưng chi phí vận hành cao hơn.

• Nồng độ cao (> 5.000 mg/l): Nên sử dụng phương pháp hóa lý để đảm bảo hiệu quả xử lý và phù hợp về mặt kỹ thuật lẫn kinh tế.

Nhìn chung, cần kết hợp hài hòa giữa yếu tố kỹ thuật và chi phí, đồng thời nên tham khảo ý kiến của chuyên gia để lựa chọn phương pháp xử lý amoni trong nước thải phù hợp nhất với nhu cầu và ngân sách của doanh nghiệp.

Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào về xử lý amoni trong nước thải, hãy liên hệ ngay với ETM qua hotline 0923392868 để được tư vấn miễn phí và nhận báo giá cạnh tranh trong thời gian sớm nhất!