Xử lý Amoni trong nước thải là một bước quan trọng nhằm bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng, đặc biệt là trong việc giảm thiểu tác nhân có nguy cơ cao gây ung thư. Trong bài viết này, bạn hãy cùng BIOGENCY tìm hiểu về lý do vì sao việc loại bỏ Amoni lại cần thiết, các phương pháp hiệu quả để xử lý Amoni trong nước thải, cách áp dụng trong cải thiện chất lượng nước.
Vì sao cần xử lý Amoni trong nước thải?
Amoni (NH3) là hợp chất hóa học bao gồm 1 nguyên tử Nitơ và 3 nguyên tử Hydro, tồn tại ở 2 dạng là khí và Ion (NH4+). Đây là một trong những tác nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng trong nước thải, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nước và sức khỏe con người. Nguồn gốc hình thành amoni trong nước thải như sau:
- Amoni chủ yếu được hình thành từ quá trình phân hủy chất hữu cơ và Protein trong nước thải.
- Các nguồn thải khác bao gồm nước thải từ nhà máy sản xuất, nhà máy chế biến thực phẩm, nước thải sinh hoạt và nước thải từ các chuồng trại gia súc.
- Amoni cũng có thể xuất hiện trong nước mưa và nước ngầm do tác động của quá trình phân hủy tự nhiên của đất và đá.
Amoni trong nước thải không chỉ gây nguy hiểm cho sức khỏe con người mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sống và hiệu quả xử lý nước. Việc xử lý Amoni là yếu tố quan trọng để bảo vệ nguồn nước sạch và đảm bảo an toàn cho hệ sinh thái, cụ thể:
Tác động đến sức khỏe con người
- Amoni trong nước thải với nồng độ cao có thể chuyển hóa thành Nitrit (NO2-) và Nitrat (NO3-), gây nguy hiểm khi hấp thụ vào cơ thể qua thực phẩm và nước uống.
- Nitrit trong máu làm giảm khả năng vận chuyển oxy của hemoglobin, dẫn đến thiếu máu, da xanh xao.
- Trẻ nhỏ dưới 6 tháng tuổi dễ bị ảnh hưởng nặng nề, gây bệnh hô hấp, khó thở, chậm phát triển và thiếu máu.
- Đối với người lớn, Nitrit kết hợp với Axit Amin tạo Nitrosamine – một hợp chất có khả năng gây ung thư.
Tác động đến môi trường
- Amoni thúc đẩy sự phát triển của rêu tảo khi kết hợp với các chất dinh dưỡng khác như sắt, Photpho,… gây mất cân bằng sinh thái khi chúng phân hủy.
- Làm suy giảm nguồn Oxy trong nước, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến các loài sinh vật thủy sinh.
- Gây trở ngại trong quá trình xử lý nước, làm giảm hiệu quả khử trùng và gây đóng cặn, đục nước trong các hệ thống dẫn nước.
4 phương pháp xử lý Amoni trong nước thải
Amoni trong nước thải đang là mối quan tâm lớn vì nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nước. Mặc dù Amoni không trực tiếp gây độc hại cao, nhưng khi vượt ngưỡng cho phép, nó dễ dàng chuyển hóa thành những chất có nguy cơ gây ung thư. Dưới đây là 4 phương pháp xử lý Amoni trong nước thải hiệu quả nhất:
Phương pháp hóa học
Phương pháp hóa học là một trong những giải pháp phổ biến để xử lý Amoni trong nước thải. Các kỹ thuật này tập trung vào việc biến đổi hoặc loại bỏ Amoni thông qua phản ứng hóa học, mang lại hiệu quả cao.
- Oxy hóa bằng ozon: Dùng Ozon để giảm thiểu ô nhiễm, khử màu, loại bỏ các chất hữu cơ dễ bay hơi.
- Kết tủa bằng MAP (Magie Amoni Phosphat): Ứng dụng công nghệ kết tủa để loại bỏ Amoni ra khỏi nước thải một cách hiệu quả.
Phương pháp điện hóa
Phương pháp điện hóa được đánh giá là một trong những giải pháp hiệu quả trong việc xử lý Amoni trong nước thải, cụ thể:
- Pha thêm khoảng 20% nước biển, sau đó đưa hỗn hợp vào bể điện phân sử dụng điện cực anot than chì và catot inox.
- Dưới tác động của dòng điện, Magie Hydroxit được tạo thành, phản ứng với Amoni và Photpho trong nước thải, đồng thời sản sinh khí Cl2 – chất oxi hóa mạnh có khả năng xử lý hiệu quả các chất ô nhiễm.
- Phương pháp đạt hiệu quả từ 80-85%, sử dụng điện áp khoảng 7V và tiêu thụ 200A/h cho mỗi mét khối nước thải.
- Chất kết tủa tạo ra sau quá trình điện hóa có thể được tận dụng làm phân bón hữu cơ, góp phần bảo vệ môi trường.
Phương pháp oxy hóa sinh học
Phương pháp oxy hóa sinh học sử dụng các vi sinh vật để chuyển hóa Amoni thành Nitrat trong môi trường giàu oxy. Các vi sinh này được nuôi trong bể xử lý để phá vỡ hợp chất hữu cơ và xử lý Amoni.
- Điều chỉnh pH: Thay đổi độ pH lên khoảng 11 để chuyển NH4+ thành NH3, nhưng hiệu quả chỉ đạt khoảng 80%.
- Điều chỉnh nhiệt độ: Gia nhiệt cho nước thải, giúp xử lý Amoni với hiệu suất lên đến 98%, dù chi phí thực hiện khá cao.
- Trao đổi ion: Sử dụng Zeolit để thay thế các ion amoni bằng các cation khác, tuy nhiên cần tái sinh vật liệu thường xuyên.
Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học dựa vào hoạt động của các vi sinh vật để chuyển hóa Amoni thành những chất ít độc hại hơn, góp phần làm sạch nguồn nước.
Quá trình Nitrat hóa và khử Nitrat
Quá trình này bao gồm hai giai đoạn chính với sự tham gia của hai loại vi khuẩn chính là Nitrosomonas và vi khuẩn Nitơ Bacteria:
- Giai đoạn 1: NH4+ + 1,5 O2 → NO2- + 2H+ + H2O
- Giai đoạn 2: NO2- + 0,5 O2 → NO3-
Quá trình Anammox (môi trường yếm khí)
Quá trình này diễn ra trong môi trường thiếu oxy, nơi các vi sinh vật Anammox sẽ chuyển đổi Amoni và Nitrit thành khí Nitơ (N2), đồng thời tạo ra năng lượng dưới dạng hơi đốt. Phương trình phản ứng như sau:
NH3 + 1,32 NO2– + H+ → 1,02N2 + 0,26 NO3– + 2H2O
Trong quá trình Anammox, một phần Amoni sẽ được loại bỏ, trong khi phần còn lại được chuyển đổi thành Nitrit.
NH4+ + 1,5O2 + 2HCO3- –> NO2- + 2 CO2 + 3H2O
Để quá trình thành công, cần môi trường Aerobic ban đầu nhằm oxy hóa toàn bộ Amoni thành Nitrit trước khi chuyển qua giai đoạn yếm khí.
Khi lựa chọn phương pháp xử lý Amoni trong nước thải, 2 yếu tố chính cần được xem xét là hiệu quả xử lý và chi phí. Tuy nhiên lựa chọn phương pháp phù hợp sẽ phụ thuộc vào nồng độ Amoni có trong nước thải.
- Nếu nồng độ Amoni thấp (< 100 mg/l), phương pháp sinh học sẽ là lựa chọn tối ưu.
- Nếu nồng độ dao động từ 100 – 5.000 mg/l, cả phương pháp sinh học và sục khí bay hơi đều có thể được áp dụng.
- Nếu nồng độ cao (> 5.000 mg/l), các phương pháp hóa lý sẽ là giải pháp hợp lý về mặt kỹ thuật và kinh tế.
Bài viết trên đây BIOGENCY đã cùng bạn tìm hiểu các phương pháp xử lý Amoni trong nước thải bao gồm các phương pháp hóa học, điện hóa, oxy hóa sinh học và sinh học, giúp bảo vệ môi trường và đảm bảo sức khỏe cộng đồng. Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp xử lý Amoni hiệu quả cho hệ thống của mình, hãy liên hệ ngay với BIOGENCY qua hotline 0909 538 514 để được tư vấn chi tiết và hỗ trợ ngay nhé!
>>> Xem thêm: Vi sinh chuyên xử lý Amoni Nitrit trong nước thải
Chịu trách nhiệm nội dung
Phó Giám Đốc - Đồng Thị Tú Anh
