Cách xử lý Amoni trong nước thải sinh hoạt

Amoni  có nguồn gốc từ chất thải sinh hoạt của con người. Nếu không được xử lý hiệu quả thì Amoni  trong nước thải gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường cũng như sức khỏe con người. Vậy sử dụng phương pháp xử lý nước thải như thế nào cho hiệu quả? Cùng CÔNG NGHỆ MET tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!

Tổng quan về Amoni  trong nước thải sinh hoạt

Amoni  là gì?

Amoni là một thành phần quan trọng trong nước thải sinh hoạt. Đây là dạng ion mang điện tích dương có công thức hóa học NH4+ và được tạo thành từ sự khuếch tán của Amoniac (NH3), một chất khí có mùi khai đặc trưng và có khả năng tan trong nước.

Trong môi trường có tính kiềm với pH >8, Amoni chủ yếu tồn tại ở dạng NH3, trong khi trong môi trường có tính axit với pH <7, Amoni chủ yếu ở dạng NH4+.

Amoni  đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải. Để đo lường hàm lượng Amoni, TA sử dụng phương pháp xác định giá trị tiêu chuẩn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6179-1:1996 (tương ứng với chuẩn quốc tế ISO 7150/1:1984 (E)) về chất lượng nước – Xác định Amoni.

Theo QCVN 14:2008/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước), hàm lượng Amoni  (qua chỉ số Nitơ) trong nước thải sau xử lý:

• Không vượt quá 5mg/l đối với nước thải ra nguồn nước dùng cấp nước sinh hoạt.
• Không vượt quá 10mg/l đối với nước thải ra nguồn nước không dùng cấp nước sinh hoạt.

Nguồn gốc của Amoni trong nước thải sinh hoạt

Amoni trong nước thải sinh hoạt xuất phát từ quá trình phân hủy chất hữu cơ và chất đạm, chúng đều có nguồn gốc từ chất thải của con người và các hoạt động công nghiệp. Dưới đây là nguồn gốc chính của Amoni trong nước thải:

• Chất thải từ hoạt động sinh hoạt của con người: Từ việc sử dụng nước vệ sinh, rửa chén, tắm rửa hay xả nước tiểu, các chất hữu cơ và chất đạm tồn tại trong chất thải sinh hoạt được phân hủy tạo ra Amoni.
• Chất thải từ chăn nuôi động vật: Hoạt động chăn nuôi gây ra lượng lớn chất thải hữu cơ và chất đạm từ phân hay nước tiểu của động vật, góp phần làm tăng nồng độ Amoni trong nước thải.
• Nước thải công nghiệp: Các ngành công nghiệp như hóa chất, phân bón, chế biến thịt, chế biến thủy hải sản và các ngành công nghiệp khác thải ra nước thải chứa nhiều chất hữu cơ và chất đạm. Quá trình phân hủy các chất này tạo ra Amoni trongnước thải công nghiệp

Tác hại của Amoni 

Bản thân Amoni không quá độc với cơ thể con người, nhưng nếu tồn tại trong nước với hàm lượng vượt quá tiêu chuẩn, nó có thể chuyển hóa thành chất gây ung thư và các bệnh nguy hiểm khác.

Tác hại với sức khỏe con người

Amoni , trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt, chuyển hóa thành các gốc nitrit NO2- và nitrat NO3-. Những hợp chất này có thể gây ra những tác hại đáng lo ngại cho sức khỏe con người khi tiếp xúc qua nước uống hoặc thực phẩm.

Nitrit là một sản phẩm chuyển hóa của Amoni  và khi tiếp xúc với cơ thể, nó có thể gây tình trạng thiếu máu và làm da trở nên xanh xao. Đặc biệt, trẻ em dưới 6 tháng tuổi rất nhạy cảm với nitrit. Tiếp xúc với nồng độ cao của chất này trong nước uống hoặc thực phẩm có thể gây ra các vấn đề về đường hô hấp, chậm phát triển, gầy yếu, thiếu máu và khó thở.

Ngoài ra, khi Amoni  kết hợp với Axit amin trong thực phẩm, nó tạo ra Nitrosamine, một chất gây ra ung thư đáng lo ngại. Do đó, việc tiếp xúc với nước thải chứa Amoni  và các chất chuyển hóa có thể đem lại những tác hại không mong muốn đối với sức khỏe con người.

Tác hại tới môi trường sống

Nước thải chứa Amoni có tác động tiêu cực tới môi trường sống, đặc biệt là các nguồn nước tự nhiên và hệ sinh thái thủy văn.

Amoni là nguồn dinh dưỡng cho rêu tảo. Khi nước thải chứa Amoni  được thải ra vào các hồ, ao, sông, biển, các chất dinh dưỡng này tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của rêu tảo. Khi rêu tảo phát triển quá mức, chúng sẽ chết đi và phân hủy, từ đó tạo ra thêm lượng Amoni  có hại cho nước, gia tăng tình trạng ô nhiễm nước và gây ra hiện tượng nước ô nhiễm, hạn chế khả năng sử dụng và tận dụng tài nguyên nước.

Amoni trong nước thải cũng làm cạn kiệt nguồn oxy trong nước. Khi phân hủy các chất hữu cơ và chất đạm trong nước thải, vi sinh vật sử dụng oxy để hoạt động. Nếu nồng độ Amoni  cao trong nước thải, vi sinh vật sẽ sử dụng nhiều oxy hơn, dẫn đến giảm lượng oxy tồn tại trong môi trường nước. 

Việc giảm lượng oxy này ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sống của các sinh vật thủy sinh và động vật sống trong môi trường nước. Điều này có thể gây ra hiện tượng hại cá, gây tổn hại đến đa dạng sinh học trong hệ thống thủy văn, và gây khó khăn trong việc duy trì hệ sinh thái thủy văn.

Phương pháp xử lý Amoni trong nước thải

Do tác hại tới môi trường sống và sức khỏe con người, xử lý Amoni trong nước thải đang là vấn đề được quan tâm nhất hiện nay. Hiện có nhiều phương pháp xử lý nước thải như: hóa lý, hóa học và sinh học. Nguyên lý chung là chuyển Amoni  thành chất khác hoặc tách chúng ra khỏi môi trường nước.

Phương pháp Clo hóa

Clo là hóa chất có thể oxi hóa Amoni ở ngay nhiệt độ phòng để tạo khí Nitơ dễ bay hơi. Clo cho vào nước thải so với Amoni tương ứng với tỷ lệ 8:1. Đây là cách xử lý Amoni trong nước thải hiệu quả với chi phí rẻ.

Ưu điểm:

• Hiệu quả trong việc oxi hóa Amoni: Phương pháp Clo hóa sử dụng Clo làm hóa chất oxi hóa Amoni  trong nước thải ở ngay nhiệt độ phòng. Quá trình này tạo ra khí Nitơ dễ bay hơi, giúp loại bỏ Amoni  một cách hiệu quả.
• Chi phí rẻ: So với lượng Amoni, chỉ cần sử dụng một lượng nhỏ Clo tương ứng tỷ lệ 8:1 để xử lý nước thải. Điều này giúp giảm thiểu chi phí đầu tư vào hóa chất.

Nhược điểm:

• Hình thành các hợp chất có mùi khó chịu: Nếu lượng Clo đưa vào vượt quá tỷ lệ cần thiết, Clo sẽ phản ứng với chất hữu cơ trong nước thải tạo ra các hợp chất có mùi khó chịu, như trihalomethane (THM) và axit axetic halogen hóa (HAA). Các hợp chất này có khả năng gây ung thư và gây hại cho sức khỏe con người.
• Lượng Clo cần dùng lớn: Phương pháp Clo hóa yêu cầu sử dụng lượng Clo đáng kể để đạt hiệu quả xử lý nước thải. Điều này đòi hỏi cần có nguồn cung cấp Clo đáng tin cậy và đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành.
• Đòi hỏi kỹ thuật và cẩn thận: Việc áp dụng phương pháp Clo hóa đòi hỏi sự tinh thông và kỹ thuật cao từ người thực hiện. Quá trình xử lý nước thải bằng Clo cần được thực hiện cẩn thận để tránh tạo ra lượng Clo dư thừa và các hợp chất có hại.
• Khó áp dụng trong thực tế: Mặc dù phương pháp Clo hóa có giá thành rẻ về thiết bị, nguyên liệu và hạ tầng, nhưng việc sử dụng lượng Clo lớn và đòi hỏi kỹ thuật cẩn thận khiến nó khó áp dụng trong các điều kiện thực tế, đặc biệt là trong các hộ gia đình và quy mô nhỏ hơn.

Nâng pH trong nước

Phương pháp này sử dụng vôi (CaO) hoặc NaOH để tăng độ pH của nước lên mức 10,5-11. Kết hợp với sục khí và tăng nhiệt độ của nước, Amoni sẽ chuyển thành khí Amoniac NH3 và bay hơi, giúp loại bỏ Amoni  khỏi nước thải hiệu quả.

Ưu điểm:

• Hiệu quả xử lý Amoni: Phương pháp nâng pH trong nước tạo điều kiện để ion NH4+ (Amoni) chuyển thành khí Amoniac NH3 thông qua quá trình bay hơi. Điều này giúp loại bỏ hiệu quả Amoni  khỏi nước thải.
• Sử dụng chất dễ tiếp cận: Kỹ thuật viên sử dụng vôi (CaO) hoặc NaOH để tăng độ pH trong nước lên mức 10,5-11. Hai chất này được sử dụng phổ biến và dễ tiếp cận, giúp đơn giản hóa quy trình xử lý.
• Tăng cường xử lý bằng sục khí và nhiệt độ: Kết hợp sục khí và tăng nhiệt độ của nước, tốc độ chuyển hóa từ ion NH4+ thành khí Amoniac NH3 được tăng cường, làm quá trình xử lý nhanh chóng và hiệu quả hơn.

Nhược điểm:

• Yêu cầu kiểm soát pH chính xác: Quá trình nâng pH trong nước cần được quản lý chính xác để đảm bảo mức pH đạt được trong khoảng 10,5-11. Việc điều chỉnh pH không chính xác có thể gây hiện tượng quá pH hoặc dư lượng axit, ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý.
• Tác động tiêu cực đến môi trường: Sử dụng vôi hoặc NaOH để tăng pH có thể gây tác động tiêu cực đến môi trường nếu không được thực hiện cẩn thận. Lượng chất này được thải ra có thể gây ảnh hưởng đến chất lượng nước và môi trường xung quanh.
• Đòi hỏi kiểm soát nhiệt độ: Quá trình tăng nhiệt độ của nước đòi hỏi kiểm soát cẩn thận để đảm bảo nhiệt độ không vượt quá mức an toàn và không gây ảnh hưởng đến môi trường.
• Chi phí và quy trình phức tạp: Phương pháp này đòi hỏi đầu tư về thiết bị và quy trình phức tạp để đạt được mức pH mong muốn và đảm bảo hiệu quả xử lý nước thải. Do đó, việc triển khai phương pháp này có thể tốn kém và yêu cầu sự chuyên nghiệp và kỹ thuật cao từ kỹ thuật viên thực hiện.

Phương pháp Anammox

Anammox là viết tắt của từ “Anaerobic ammonium oxidation”, nghĩa là quá trình oxy hóa Amoniac trong môi trường thiếu oxy. Anammox được thực hiện bởi các loài vi khuẩn đặc biệt được gọi là “Bacterium Brocadia anammoxidans”. Những vi khuẩn này có khả năng phân hủy Amoniac trong nước thải và tạo ra khí Nitơ và nước. Quá trình này được thực hiện trong các thiết bị xử lý nước thải đặc biệt được thiết kế để tạo môi trường thiếu oxy.

Ưu điểm: 

• Hiệu quả cao: Phương pháp Anammox cho phép tiến hành quá trình oxy hóa Amoni  thành nitơ một cách nhanh chóng và hiệu quả, giảm thiểu lượng Amoni  trong nước thải một cách hiệu quả.
• Tiết kiệm năng lượng và chi phí: Anammox không đòi hỏi sử dụng nhiều năng lượng và không cần sử dụng các hoá chất phức tạp, giúp giảm thiểu chi phí trong quá trình xử lý nước thải.
• Giảm thiểu ô nhiễm môi trường: Quá trình Anammox giúp giảm lượng Amoni và nitrat, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và đóng góp vào bảo vệ hệ sinh thái thủy vực.
• Tiết kiệm diện tích và không gian: Phương pháp Anammox giúp giảm diện tích và không gian cần thiết cho việc xử lý Amoni trong nước thải, làm tăng hiệu quả và tiết kiệm chi phí xây dựng các hệ thống xử lý.

Nhược điểm:

• Phụ thuộc vào điều kiện môi trường: Vi khuẩn Anammox phụ thuộc vào các yếu tố như pH và nhiệt độ trong quá trình sinh trưởng, điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình.
• Giai đoạn sinh trưởng chậm: Vi khuẩn Anammox có giai đoạn sinh trưởng đầu tiên kéo dài và chúng sinh trưởng chậm, làm tăng thời gian xử lý Amoni trong nước thải.
• Khó nuôi cấy vi khuẩn: Vi khuẩn Anammox là loại vi khuẩn yếm khí và tự dưỡng, điều này làm việc nuôi cấy và duy trì chúng trong các thiết bị xử lý nước thải trở nên khó khăn và yêu cầu sự kiểm soát kỹ lưỡng.
• Đòi hỏi kiến thức kỹ thuật cao: Vận hành phương pháp Anammox đòi hỏi kiến thức kỹ thuật về sinh học và môi trường để đảm bảo hiệu quả và đồng nhất của quá trình xử lý Amoni trong nước thải.

Phương pháp Nitrat hóa (phương pháp sinh học)

Phương pháp xử lý Amoni trong nước thải này diễn ra trong môi trường hiếu khí nhờ hai loại vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter

• Vi khuẩn Nitrosomonas sẽ oxi hóa NH4+ thành NO2-
• Vi khuẩn Nitrobacter sẽ tiếp tục oxy hóa NO2- thành NO3-

Ưu điểm:

• Hiệu quả trong xử lý Amoni: Phương pháp Nitrat hóa sử dụng hai loại vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter để oxi hóa Amoni thành Nitrit và sau đó nitrit thành nitrat, giúp giảm thiểu lượng Amoni  trong nước thải một cách hiệu quả.
• Sử dụng quy trình sinh học: Phương pháp này tận dụng quy trình sinh học tự nhiên của vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter để xử lý Amoni trong nước thải, không đòi hỏi sử dụng các hoá chất phức tạp.
• Giảm thiểu ô nhiễm môi trường: Quá trình Nitrat hóa giúp giảm lượng Amoni  trong nước thải và ngăn ngừa sự hình thành các chất gây ô nhiễm như nitrit và nitrat, góp phần bảo vệ môi trường và nguồn nước ngọt.
• Tái sử dụng năng lượng: Vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter lấy năng lượng từ các phản ứng oxi hóa để tự dưỡng và tổng hợp sinh khối, giúp tận dụng lại năng lượng trong quá trình xử lý nước thải.

Nhược điểm:

• Đòi hỏi sự cung cấp khí oxy liên tục: Quá trình Nitrat hóa cần duy trì đủ lượng khí oxy trong môi trường hiếu khí để duy trì sự sống của vi khuẩn và để các phản ứng oxi hóa xảy ra, điều này đòi hỏi sự vận hành và kiểm soát kỹ lưỡng.
• Giới hạn về môi trường sống của vi khuẩn: Vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter phát triển tốt trong môi trường có điều kiện pH và nhiệt độ thích hợp, việc duy trì điều kiện này cũng là một yếu tố quan trọng để đạt hiệu quả xử lý tốt nhất.
• Giai đoạn sinh trưởng khá dài: Vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter có giai đoạn sinh trưởng khá dài, điều này có thể làm tăng thời gian xử lý Amoni trong nước thải.

Hệ thống xử lý nước thải CÔNG NGHỆ MET

Công nghệ MET được cấp bằng SÁNG CHẾ ĐỘC QUYỀN bởi BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ.

Cách xử lý Amoni trong nước thải bởi CÔNG NGHỆ MET thể hiện sự tối ưu hơn so với các phương án xử lý Amoni  kể trên nhờ những ưu điểm sau:

• Không sử dụng điện năng: CÔNG NGHỆ MET hoạt động bằng cơ học, không yêu cầu sử dụng điện năng, giúp tiết kiệm chi phí và giảm tác động tiêu thụ năng lượng lên môi trường.
• Không vi sinh: Phương pháp này không sử dụng vi sinh vật, giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm môi trường do vi sinh vật gây ra và không cần thực hiện quá trình nuôi cấy và kiểm soát vi sinh.
• Không hóa chất: Công nghệ này không sử dụng các hóa chất để xử lý Amoni trong nước thải, giảm thiểu nguy cơ gây hại và tác động tiêu cực lên môi trường.
• Không vật liệu lọc: Không cần sử dụng vật liệu lọc trong quá trình xử lý, giảm thiểu tắc nghẽn và chi phí bảo dưỡng.
• Không tắc nghẽn: Thiết kế công trình nhẹ nhàng và không sử dụng vật liệu lọc giúp tránh tình trạng tắc nghẽn trong hệ thống xử lý.
• Không bùn thải: Quá trình xử lý Amoni bởi CÔNG NGHỆ MET không tạo ra bùn thải, giảm bớt công việc xử lý và tiêu hao tài nguyên trong việc xử lý bùn thải.
• Công trình gọn nhẹ, không tốn diện tích: Thiết kế nhỏ gọn và không cần sử dụng vật liệu lớn giúp tiết kiệm không gian và chi phí xây dựng công trình.
• Vận hành, bảo dưỡng đơn giản: Dễ dàng vận hành và bảo dưỡng, giảm tối đa khó khăn trong quá trình điều hành và duy trì hệ thống.
• Thời gian sử dụng lên đến 30 năm: Công nghệ MET có tuổi thọ dài, đảm bảo hiệu quả xử lý trong thời gian dài và giảm chi phí đầu tư cho thay thế thiết bị.
• Xử lý đa chiều: Không chỉ xử lý Amoni, CÔNG NGHỆ MET còn loại bỏ các chất lơ lửng, BOD, COD, phosphate, khuẩn có hại coliform… trong nước thải, giúp nước qua xử lý đáp ứng tiêu chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT về nước thải sinh hoạt.

Một số dự án xử lý nước thải sinh hoạt CÔNG NGHỆ MET

Một số kết quả kiểm định nước thải sinh hoạt sau khi được xử lý qua hệ thống xử lý Công nghệ MET: 

(Hình ảnh kết quả phân tích nước thải sinh hoạt sau xử lý của Trường THPT IVS tại TT Kim Bài, Thanh Oai, Hà Nội)

(Hình ảnh kết quả phân tích nước thải sinh hoạt sau xử lý của Công ty TNHH Nhựa An Phú Việt, địa chỉ tại Minh Đức, Mỹ Hào, Hưng Yên)

(Hình ảnh kết quả phân tích nước thải sinh hoạt sau xử lý của Công ty Cổ phần đầu tư thương mại Đại Việt, địa chỉ tại Thuận Thành, Phố Yên, Thái Nguyên)

Với chi phí lắp đặt và vận hành thấp, hiệu quả xử lý cao, Công nghệ MET đang được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực của đời sống và sản xuất bao gồm cả xử lý Amoni trong nước thải sinh hoạt. Với tiềm năng của mình, CÔNG NGHỆ MET không chỉ phát triển trên toàn quốc, mà còn tự tin bước ra thế giới. Tính đến nay công nghệ met đã được ứng dụng và lắp đặt ở khắp mọi miền đất nước.

***

Liên hệ với chúng tôi để  biết giá chi tiết và lắp đặt công nghệ MET trong xử lý nước

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC TA

Địa chỉ : 53 Nguyễn Trãi, Ngã Tư Sở, Thanh Xuân, HN.

Phone: 0385 125 268

Email: congnghexulynuocmet@gmail.com

Website: https://congnghemet.com.vn

Fanpage: Công nghệ MET