Tại sao phải xử lý amoni trong nước thải?

Trong nước thải, đặc biệt nước thải sinh hoạt thường chứa một lượng amoni nhất định. Amoni là sản phẩm của quá trình phân hủy hữu cơ có mặt trong nước thải. Khi hàm lượng Amoni trong nước cao hơn tiêu chuẩn điều đó có nghĩa là nguồn nước đã bị ô nhiễm bởi chất thải động vật, nước cống và có khả năng xuất hiện các loại vi khuẩn, kể cả vi khuẩn gây bệnh.

Vì sao phải xử lý amoni trong nước thải

Cản trở công nghệ xử lý nước

Amoni gây cản trở trong công nghệ xử lý nước cấp: làm giảm tác dụng của clo, giảm hiệu quả khử trùng nước. Amoni cùng với các chất vi lượng trong nước (hợp chất hữu cơ, phốt pho, sắt, mangan…) sẽ tạo điều kiện để vi khuẩn phát triển, gây ảnh hưởng tới chất lượng nước sau xử lý. Nước có thể bị đục, đóng cặn trong hệ thống dẫn, chứa nước. Nước bị xuống cấp, làm giảm các yếu tố cảm quan ( NH4+) là nguồn dinh dưỡng để rêu tảo phát triển, vi sinh vật phát triển trong đường ống gây ăn mòn, rò rỉ và mất mỹ quan).

Gây hại cho động vật

Bên cạnh đó, nồng độ amoni trong nước cao, rất dễ tạo thành các nitrat (NO2-), nitrit (NO3-). Trong cơ thể động vật, nitrit và nitrat có thể biến thành N – nitroso – là chất tiền ung thư. Nước nhiễm amoni còn nghiêm trọng hơn nhiễm asen rất nhiều vì amoni dễ dàng chuyển hóa thành các chất độc hại, lại khó xử lý.

Nguy hiểm tới sức khoẻ con người

Amoni không quá độc với con người và động vật. Tuy nhiên, nếu tồn tại trong nước với hàm lượng vượt quá tiêu chuẩn cho phép, nó có thể chuyển hóa thành các chất gây ung thư và các bệnh nguy hiểm khác.

– Khi ăn uống nước có chứa nitrit, cơ thể sẽ hấp thu nitrit vào máu. Và chất này sẽ tranh oxy của hồng cầu làm hemoglobin mất khả năng lấy oxy. Dẫn đến tình trạng thiếu máu, xanh da.

– Nitrit đặc biệt nguy hiểm cho trẻ mới sinh dưới sáu tháng. Nó có thể làm chậm sự phát triển, gây bệnh ở đường hô hấp. Trẻ bị xanh xao, ốm yếu, thiếu máu, khó thở do thiếu oxi trong máu.

Đối với người lớn, nitrit kết hợp với các axit amin trong thực phẩm làm thành một hợp chất nitrosamin. Nitrosamin có thể gây tổn thương di truyền tế bào – nguyên nhân gây bệnh ung thư.

Phương pháp xử lý Nitơ bằng hóa lý

Tháp Stripping

Tháp Stripping là một công nghệ thường được sử dụng trong các hệ thống xử lý nước thải có nồng độ Amoni cao và có các thành phần độc hại khác như: Nước rỉ rác, nước thải chăn nuôi, chế biến thủy sản, chế biến cao su, chế biến bột cá…

Phương pháp tháp Stripping xử lý Amoni trong nước thải từ dạng NH4+ thành Amoniac NH3. Tiếp đó loại bỏ NH3 ra khỏi nước thải bằng cách dùng lượng khí lớn. Trong quá trình thực hiện cần duy trì pH ở mức 11 – 11.5. Lượng khí đạt 3m3 khí cho 1 lít nước thải. Hiệu suất xử lý tối đa của phương pháp này có thể lên đến 95%.

Phương pháp điện hóa

Xử lý nước thải bằng điện hóa là một phương pháp thông qua sử dụng một dòng điện tự động hóa. Quá trình này diễn ra dưới tác động của dòng điện. Sử dụng các điện cực hòa tan và không hòa tan.

Bằng cách pha nước thải với 20% nước biển và đưa vào bể điện phân với Anod than chì và Katod Inox. Dưới tác dụng của dòng điện sẽ tạo thành Magie Hydroxit.  Chất này phản ứng với Amonia và Photpho trong nước thải tạo thành thành phần không tan là Magie Amoni Photphat. Đặc biệt, quá trình điện phân còn hình thành Cl2 có thể Oxi Amoni, các chất hữu cơ và diệt khuẩn cho nước thải.

Hiệu suất xử lý Amonia của phương pháp điện hóa đạt tối đa khoảng 85%. Sử dụng mức điện năng 200A/h cho 1 m3 nước thải và hiệu điện thế khoảng 7V. Ngoài ra, chất kết tủa tạo thành có thể sử dụng làm phân bón.

 Phương pháp trao đổi ion

Phương pháp trao đổi ion là quá trình tách riêng những ion không mong muốn ra khỏi dung dịch. Và thay thế bằng những ion khác. Quá trình trao đổi ion được diễn ra trong một thiết bị chuyên dụng gồm pha lỏng và pha rắn.

Quá trình này dựa trên sự phản ứng hoá học giữa các ion trong 2 pha. Các ion trong pha lỏng dễ dàng thế chỗ các ion có trên khung của nhựa trao đổi. Quá trình này phụ thuộc vào từng loại nhựa trao đổi và các loại ion khác nhau.

Để xử lý Amonia trong nước thải người ta thường sử dụng hạt nhựa Cationit. Hạt nhựa sau sử dụng được hoàn nguyên bằng Axit Sunfuric hoặc muối. Đây là phương pháp xử lý khá phức tạp và tốn kém nên ít khi được áp dụng.

Phương pháp xử lý Nitơ bằng sinh học

Quá trình chuyển hóa Nitơ, amoni trong nước thải bằng phương pháp xử lý sinh học trải qua 03 giai đoạn: Amôn hóa => Nitrat hóa => Khử Nitrat. Phương pháp này khá được ưa chuộng vì tiết kiệm chi phí.

Tùy vào nồng độ Amonia và Nitơ trong nước thải đầu vào mà lựa chọn chọn công nghệ, lựa chọn phương pháp xử lý Nitơ phù hợp. Có thể kết hợp cả 02 phương pháp sinh học và phương pháp hóa lý để xử lý Nitơ hiệu quả