Ứng dụng của vi khuẩn Anammox cho quá trình xử lý Nitơ trong nước thải đã được nghiên cứu từ hơn 20 năm trước và cho đến nay, đã mang lại những kết quả nhất định.
Các nội dung chính
Nhóm vi khuẩn xử lý Nitơ trong nước thải
Chỉ tiêu về Nitơ trong nước thải được quy định khá nghiêm ngặt cho các hệ thống. Và để đạt tiêu chuẩn về điều kiện Nitơ cũng đã và đang gây đau đầu cho nhiều kỹ sư vận hành.
Có rất nhiều chủng vi sinh vật trong tự nhiên được biết đến về khả năng ứng dụng rộng rãi trong xử lý Nitơ. Một trong số đó là nhóm vi khuẩn Nitrat hóa. Nhóm vi khuẩn này có khả năng oxy hóa Ammonia thành Nitrit (NO2-) và tiếp tục là chuyển hóa thành Nitrat (NO3-). Và nhóm khác là nhóm vi khuẩn khử Nitrat hóa.
Nhóm này có nhiệm vụ chuyển hóa làm giảm các dạng Nitơ bị oxy hóa để đáp ứng với quá trình oxy hóa khử. Cả hai quá trình đều tiêu thụ năng lượng. Quá trình Nitrat hóa đòi hỏi phải sục khí. Và khử Nitrat cần cung cấp cơ chất hữu cơ. Vấn đề là nếu không đủ cơ chất trong nước thải thì phải bổ sung thêm lượng cơ chất từ bên ngoài.
>>> Xem thêm: 02 vi khuẩn thực hiện quá trình Nitrat hóa hiệu quả nhất?
Quá trình khử Nitơ trong nước thải cơ bản gồm những bước nào?
Khử Nitơ trong nước thải bao gồm 2 quá trình: Nitrat hóa và khử Nitrat, thông qua 3 bước:
Bước 1. Oxy hóa Amoniac thành Nitrit
Amoniac bị Oxy hoa tạo ra tạo ra Oxit Nitric và ba Electron. Oxit Nitric sau đó có thể bị oxy hóa bởi các enzyme khác (hoặc oxy) thành Nitrite.
- NH3 + O2 → NO−2 + 3H+ + 2e−
- NH3 + O2 + 2H+ + 2e− → NH2OH + H2O
- NH2OH + H2O → NO−2 + 5H+ + 4e−
Nhóm vi khuẩn oxy hóa Amoniac và Nitrit gồm: Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosospira.
Bước 2. Chuyển hóa Nitrit thành Nitrat
Nitrite được sinh ra trong phản ứng đầu tiên của quá trình Nitrat hóa tự dưỡng được oxy hóa thành Nitrat bởi Nitrite Oxyoreductase (NXR). Đó là một Molybdoprotein liên kết với màng và là một phần của chuỗi chuyển điện tử chuyển các electron từ Nitrit sang Oxy phân tử. Cơ chế phân tử của Nitrite oxy hóa ít được mô tả hơn so với oxy hóa Amoni.
- NO−2 + H2O → NO−3 + 2H+ + 2e−
Nhóm vi khuẩn oxy hóa Amoniac và Nitrit gồm: Nitrobacter, Nitrospina, Nitrococcus, Nitrospira.
Bước 3. Quá trình Khử Nitrat
Quá trình khử Nitrat hoàn chỉnh có thể được biểu thị dưới dạng phản ứng oxy hóa-khử cân bằng. Trong đó Nitrat (NO3−) được khử hoàn toàn thành Nitơ tự do (N2):
- 2 NO3− + 10 e− + 12 H+ → N2 + 6 H2O
Nhóm vi khuẩn oxy hóa amoniac và nitrit gồm: Pseudomonas sp. , Bacillus lichenliformis, Thiobacillus denitrificans,…
Đây là các chủng vi sinh vật cơ bản đã được nghiên cứu và ứng dụng vào các công trình thực tế và chứng minh những hiệu quả rõ rệt. Tuy vậy, việc nghiên cứu để áp dụng những giải pháp mới vẫn luôn được tìm kiếm.
>>> Xem thêm: 05 yếu tố liên quan đến chỉ tiêu Nitơ trong nước thải sinh hoạt
Vi khuẩn Anammox là gì? Tác động thế nào đến hàm lượng Nitơ trong nước thải?
Trong nhiều thập kỷ qua, kiến thức và kỹ thuật áp dụng sự hiểu biết về chu trình Nitơ và xử lý nước thải sinh học đã phát triển nhanh chóng. Các nhà khoa học luôn nghiên cứu để tìm hiểu các giải pháp mới và bền vững hơn. Và vi khuẩn Anammox (Anaerobic Ammonium Oxidation) xử lý Nitơ trong nước thải đã được phát hiện.
Việc phát hiện ra vi khuẩn Anammox đã thay đổi quan điểm về chu trình Nitơ trong một nghiên cứu xử lý nước thải tích cực trên toàn thế giới.
Mặc dù nghiên cứu về quá trình Anammox đã diễn ra trong khoảng 20 năm và kiến thức về vi khuẩn Anammox đã tăng lên đáng kể, nhưng vẫn còn nhiều câu hỏi liên quan đến hành vi và hiệu suất của các vi khuẩn này. Đặc biệt là ứng dụng của vi khuẩn Anammox cho quá trình khử Nitơ trong nước thải.
Hãy đón đọc Phần 2: đặc điểm của vi khuẩn Anammox để biết vi khuẩn Anammox ảnh hưởng đến quá trình khử Nito như thế nào
Mọi thông tin thắc mắc cần giải đáp vui lòng liên hệ hotline 0909 538 514 để được hỗ trợ nhanh nhất. Chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ các giải pháp xử lý Nitơ hiệu quả nhất cho hệ thống của bạn!
Mọi thông tin xin vui lòng liên hệ:
CÔNG TY TNHH ĐẤT HỢP
Địa chỉ: Số 2, Đường số 4, Khu nhà ở Vạn Phúc 1, P. Hiệp Bình Phước, Q. Thủ Đức, Tp.HCM
Hotline/Zalo: 0909 538 514
Website: https://microbelift.vn/
Tài liệu tham khảo:
- NGHIÊN CỨU XỬ LÝ AMMONIUM NỒNG ĐỘ THẤP TRONG NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẰNG PHƯƠNG PHÁP ANAMMOX – TS. Nguyễn Xuân Hoàn
- Domestic Sewage Treatment Using a One-Stage ANAMMOX Process – Yuan Wei, Yue Jin and Wenjie Zhang
- SHEN, Li-dong, et al. Enrichment of anammox bacteria from three sludge sources for the startup of monosodium glutamate industrial wastewater treatment system. Journal of Hazardous Materials, 2012, 199: 193-199.
Chịu trách nhiệm nội dung
Phó Giám Đốc - Đồng Thị Tú Anh
