Phương pháp xử lý amoni trong nước thải công nghiệp và sinh hoạt

Xử lý amoni trong nước thải góp phần bảo vệ sức khỏe và môi trường. Vậy những phương pháp xử lý hiện nay đâu là giải pháp vừa tiết kiệm vừa mang lại hiệu quả tối ưu.

1/ Amoni là gì?

Amoni có công thức hóa học NH3, là chất khí không màu và có mùi khai. Trong nước, Amoni tồn tại dưới 2 dạng là NH3 và NH4+. Tổng hai dạng này được gọi là Amoni tự do. 

Amoni không tồn tại lâu trong nước mà dễ dàng chuyển thành nitrite. Nitrite trong nước sẽ ức chế men enzyme trong thịt, cản trở quá trình chuyển màu của thịt. Khi nấu, thịt bị nhiễm amoni vẫn giữ màu như thịt sống.

Amoni có mặt trong môi trường có nguồn gốc từ các quá trình chuyển hóa, nông nghiệp, công nghiệp và từ sự khử trùng bằng cloramin.

Bên cạnh đó, khi chăn nuôi gia súc quy mô lớn nếu không được xử lý nước thải đúng cách sẽ là nguyên nhân gia tăng Amoni trong nước mặt. Trong công nghiệp, amoni có thể tăng lên do các đoạn nối ống bằng vữa xi măng. Hàm lượng Amoni cao chứng tỏ nguồn nước đang bị ô nhiễm nặng và có khả năng xuất hiện các loại vi khuẩn, trong đó có vi khuẩn gây bệnh.

2/ Tác hại của Amoni đối với sức khỏe

Amoni là chất không quá độc đối với cơ thể nhưng nếu tồn tại vượt tiêu chuẩn cho phép lại có thể chuyển hóa thành các chất gây ung thư và nhiều bệnh nguy hiểm khác. Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng, amoni là một trong những yếu tố gây cản trở trong công nghệ xử lý nước cấp, giảm giảm tác dụng của clo, giảm hiệu quả khử trùng nước do phản ứng với clo tạo thành chất sát trùng thứ cấp hiệu quả kém clo hơn 100 lần.

Amoni cũng chứa nhiều vi lượng là thức ăn để vi khuẩn phát triển, gây ảnh hướng tới chất lượng nước sau xử lý. Nước dễ bị đục hoặc đóng cặn trong hệ thống dẫn, chứa nước. 

Khi ăn uống nước có chứa Amoni, cơ thể nhanh chóng hấp thu chất này vào máu và tranh oxy của hồng cầu làm mất khả năng lấy oxy gây tình trạng thiếu máu, xanh da. Nitrit đặc biệt nguy hiểm với trẻ mới sinh khiến bé chậm phát triển, gây các bệnh liên quan đến đường hô hấp, ốm yếu, xanh xao, thiếu máu, khó thở…

Với người lớn, nitrit kết hợp dễ dàng với các axit amin trong thực phẩm tạo thành một họ chất nitrosamin gây tổn thương di truyền tế bào, một trong những nguyên nhân gây ung thư. 

Ngoài ra, các hợp chất nitơ trong nước có thể gây một số bệnh nguy hiểm như chứng thiếu vitamin, gây ung thư với người cao tuổi. Trẻ em dễ bị vi khuẩn đường ruột…

Tổ chức Y tế thế giới cùng với Bộ Y tế đã đề ra mức giới hạn 3 – 50mg/l đối với nitrit và nitrat tương ứng nhằm ngăn ngừa các bệnh mất sắc tố máu.

3/ Xử lý amoni trong nước thải công nghiệp và sinh hoạt

Amoni được sử dụng khá nhiều trong các ngành công nghiệp hóa chất như sản xuất phân bón, chất nổ, chất dẻo… Vì thế, một lượng nước thải có chứa amoni nếu chưa được xử lý đúng cách sẽ gây hại cho môi trường nước. Vì thế, cần có những phương pháp xử lý hiệu quả và tiết kiệm chi phí.

Quá trình nitrat hóa (môi trường hiếu khí)

Quá trình nitrat hóa từ amoni được chia làm 2 bước và có liên quan tới 2 loại vi khuẩn: nitrosomonas và nitrobacter.

Bước 1. NH4- + 1,5 O2 –> NO2- + 2H+ + H2O

Bước 2. NO-2 + 0,5 O2 –> NO3-

Quá trình anammox (môi trường yếm khí)

Đây là quá trình oxy hóa trong điều kiện yếm khí thành nitow bởi các vi khuẩn anammox.

Quá trình này, anammox amoni kết hợp nitrit được chuyển đổi dưới điều kiện yếm khí tới N2 cung cấp hơi đốt diễn ra phản ứng sau:

NH3 + 1,32 NO2- + H+ –> 1,02N2 + 0,26 NO3- + 2H2O

Để loại bỏ nito amoni từ nước thải sử dụng vi khuẩn anammox một phần nito amoni thích hợp được sử dụng để sản sinh ra lượng nitrit NO2 theo phản ứng sau:

NH4+ + 1,5O2 +2HCO3- –> NO2 – + 2 CO2 + 3H2O

Thực tế cho thấy rằng, để thực hiện thành công quá trình anammox thì bắt buộc phải thực hiện trước một bước quá trình aerobic để oxy hóa amoni thành nitrit. Quá trình này là quá trình nitrit hóa bộ phận. NO2 là chất nhận điện tử phản ứng với amoni còn lại để tạo thành N2. Quá trình này được gọi là anammox.

Xem thêm: 

Phương pháp Xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh đạt hiệu quả tốt nhất

Giải pháp xử lý mùi hôi của nước thải vừa hiệu quả vừa tiết kiệm

Cách tính toán Chi phí xử lý 1m3 nước thải công nghiệp của từng ngành nghề

Ý nghĩa của chỉ số COD và BOD trong nước thải

Clo hóa đến điểm đột biến để xử lý amoni trong nước thải

Lượng clo thêm vào nước thải để tạo nên phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khi amoni phản ứng hết, clo dư sẽ phản ứng với các chất hữu cơ có trong nước hình thành chất cơ clo mùi đặc trưng.

Trao đổi ion để xử lý amoni trong nước thải

Các ion amoni được hoán đổi với các cation trong zeolit, các zeolit thường xuyên tái sinh.

Stripping điều khiển pH

Nâng pH nước thải lên 11 để chuyển hóa NH4 sang NH3. Sử dụng quạt gió để tạo hiệu quả tốt đa.

Stripping điều khiển nhiệt độ

Cung cấp nhiệt vào nước thải là một giải pháp. Hiệu quả xử lý cao nhưng chi phí cũng cao.

Phương pháp điện hóa

Nước thải cho vào bể điện phân, hiệu suất cao, hiệu điện thế khoảng 7V, tiêu tốn điện năng ở mức 200A/h cho 1m3 nước thải.

Tách loại amoni bằng quá trình màng thẩm thấu ngược RO

Đây là phương pháp lọc cho nước chảy qua màng, tất cả các chất hòa tan, các chất rắn lơ lửng, amoni hòa tan bị giữ lại. 

Tùy vào việc xử lý amoni trong nước thải công nghiệp hay sinh hoạt để lựa chọn giải pháp phù hợp nhất. NTS Engineering là một trong những đơn vị uy tín với các chuyên gia đầu ngành trong xử lý nước thải. Vì thế, bạn có thể liên hệ ngay với NTS Engineering để có giải pháp phù hợp nhất, hiệu quả và tiết kiệm nhất trong xử lý amoni.

Xem ngay: Dịch vụ tư vấn lắp đặt, bảo trì hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp trọn gói từ A đến Z