NITƠ VÀ VẤN ĐỀ NITƠ TRONG NƯỚC THẢI SINH HOẠT

Ngày đăng: 30/06/2024 10:52 AM

Giải quyết và kiểm soát vấn đề Nitơ trong nước thải sinh hoạt là rất quan trọng vì hàm lượng Nitơ trong nước thải cao sẽ làm rêu, tảo phát triển mạnh, gây ra tình trạng phú dưỡng hóa, sản sinh ra nhiều chất độc hại như NH4, H2S, CO2, CH4…làm ô nhiễm môi trường.

Nitơ và các dạng tồn tại của Nitơ

Nitơ là một nguyên tố có mặt trong tất cả các cơ thể sống, chủ yếu tồn tại ở dạng các Amino Axit (và Protein). Bên cạnh đó, Nitơ cũng có trong các Axit Nucleic (DNA và RNA).

Phần tử Nitơ

Hình 1. Phân tử Nitơ.

Hầu hết các sinh vật và bã thải trong quá trình sống của chúng đều có chứa hàm lượng Nitơ nhất định, bị vi sinh vật dị dưỡng phân hủy trở thành các hợp chất vô cơ như NH4+, NO2-, NO3- … Do đó, trong môi trường nước tự nhiên hay nước thải luôn tồn tại các hợp chất chứa Nitơ, từ các Protein có cấu trúc phức tạp đến các Axit Amin đơn giản bao gồm (không bao gồm khí Nitơ):

Nitơ hữu cơ.
Các hợp chất oxy dạng oxy hóa gồm Nitrit và Nitrat.
Ammonia.

Mỗi dạng Nitơ được phân thành một thành phần riêng biệt. Tổng Nitơ trong nước thải sẽ là tổng của 3 dạng Nitơ kể trên gồm: Nitrat Nitơ NO3 – N, Nitrit Nitơ NO2 – N, Amoniac nitơ NH3 – N và các hữu cơ ngoại quan Nitơ.

Các dạng tồn tại của Nitơ

Hình 2. Các dạng tồn tại của Nitơ.

Vấn đề Nitơ trong nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt thường phát sinh từ các nguồn: Nước vệ sinh tắm, giặt, nước rửa rau, thịt, cá, nước từ bể phốt, từ khách sạn, nhà hàng… Những loại nước thải từ các nguồn này đa số đều chứa các hợp chất có liên quan đến Nitơ, chủ yếu tồn tại ở các dạng: Amoniac, Protein, Peptid, Axit Amin, Amin…

Hàng ngày, mỗi người tiêu thụ khoảng 5 – 16 gram Nitơ dưới dạng Protein và thải ra khoảng 30% trong số đó. Hàm lượng Nitơ thải qua nước tiểu lớn hơn trong phân khoảng 8 lần. Các hợp chất chứa Nitơ, đặc biệt là Protein, và Urin trong nước tiểu bị thuỷ phân rất nhanh tạo thành Amoni/Amoniac.

Nước thải chứa nhiều hợp chất liên quan Nitơ

Hình 3. Nước thải sinh hoạt chứa nhiều hợp chất liên quan đến Nitơ.

Quá trình phân hủy yếm khí xảy ra tại bể phốt làm giảm đáng kể lượng chất hữu cơ dạng Carbon, nhưng hàm lượng Nitơ lại giảm không đáng kể.

Trong nước thải sinh hoạt, Nitrat và Nitrit có hàm lượng rất thấp do lượng Oxy hoà tan và mật độ vi sinh tự dưỡng (tập đoàn vi sinh có khả năng Oxy hoá Amoni) thấp. Thành phần Amoni chiếm 60 – 80% hàm lượng Nitơ tổng trong nước thải sinh hoạt.

Vì sao nước thải vượt Nitơ lại nguy hại?

Thành phần Nitơ có trong thức ăn sẽ được cơ thể hấp thu một phần, và một phần sẽ được đào thải ra bên ngoài dưới dạng phân, nước tiểu và mồ hôi.

Hàm lượng Nitơ trong nước thải cao sẽ làm các loại thực vật phù du như rêu, tảo phát triển mạnh, gây ra tình trạng phú dưỡng hóa, sản sinh ra nhiều chất độc hại như NH4, H2S, CO2, CH4…gây hại đến thủy sinh vật dưới nước, mất cân bằng sinh thái, tăng mức độ ô nhiễm không khí, từ đó dẫn đến ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.

Hiện tượng phú dưỡng ảnh hưởng thủy sinh

Hình 4. Hiện tượng phú dưỡng ảnh hưởng nghiêm trọng đến thủy sinh.

Ngoài ra, các hợp chất Nitơ như Nitroamin có khả năng gây ung thư cho con người.

Nitơ có mặt trong nước thải sẽ gây cản trở cho các quá trình xử lý, đặc biệt là xử lý sinh học. Mặt khác, Nitơ có thể kết hợp với một số hóa chất, tạo ra sản phẩm phụ gây hại cho người vận hành.

Làm thế nào để xử lý và kiểm soát vấn đề Nitơ trong nước thải sinh hoạt?

Giải quyết và kiểm soát vấn đề Nitơ trong nước thải sinh hoạt là rất quan trọng đối với cả doanh nghiệp và nhà nước. Để kiểm soát chất lượng nước thải sau xử lý, nhà nước ta đã ban hành Quy chuẩn QCVN 14-MT: 2015/BTNMT về chất lượng nước thải sinh hoạt:

Thông số	Đơn vị	Cột A	Cột B
Tổng Nitơ	mg/l	20	40
Amoni	mg/l	5	10

Hiện nay, việc xử lý Nitơ trong nước thải sinh hoạt bằng phương pháp sinh học đang được nhiều doanh nghiệp, nhà máy, xí nghiệp, tòa nhà ưu tiên lựa chọn. Quá trình xử lý này dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật.

Cụ thể vi sinh vật sẽ sử dụng các hợp chất hữu cơ và chất khoáng trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng tạo ra năng lượng, trong đó bao gồm các chất hữu cơ độc hại COD, BOD… với nồng độ cao. Sau đó chuyển hóa các hợp chất Nitơ độc hại thành khí N2, trả lại môi trường không khí, làm giảm nồng độ Nitơ trong nước thải, giúp đảm bảo tiêu chí hàm lượng Nitơ trong nước thải đầu ra.

Để xử lý Nitơ, Amoniac trong nước thải hiệu quả, cần kết hợp quá trình Nitrat hóa và khử nitrat, cụ thể là:

Quá trình Nitrat hóa: Quá trình Nitrat hóa chuyển đổi Amoniac (NH3, NH4) thành Nitrit (NO2) nhờ vi khuẩn Nitrosomonas. Sau đó vi khuẩn Nitrobacter sẽ chuyển hóa NO2 thành NO3.
Quá trình khử Nitrat: Tiến hành quá trình khử Nitrat bằng cách chuyển hóa NO3 thành khí Nitơ ở dạng khí tự do, giảm nồng độ Nitơ trong nước thải. Quá trình này được tham gia bởi các chủng vi sinh vật gồm Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans, Serratia, Pseudomonas và Achromobacter có khả năng khử Nitơ trong điều kiện thiếu khí.

Sử dụng nguồn nước sạch giúp chúng ta tránh được những rủi ro về bệnh tật và máy lọc nước là sản phẩm không thể thiếu. Là một trong những nhà thầu uy tín hàng đầu trong lĩnh vực xử lý nước, GREENSOL chuyên tư vấn, thiết kế, thi công và lắp đặt hệ thống lọc nước RO cho nhiều lĩnh vực như:

Với đội ngũ kỹ thuật có tay nghề cao chuyên thực hiện nhiều dự án xử lý nước cấp, GREENSOL luôn đồng hành cùng Quý khách hàng và kịp thời giải quyết những vướng mắc, sự cố kỹ thuật trong suốt quá trình thực hiện

CÔNG TY TNHH GREENSOL - XỬ LÝ NƯỚC CHUYÊN NGHIỆP

930/3/3, Quốc Lộ 1A, Phường Bình Trị Đông A, Quận Bình Tân, TP. Hồ Chí Minh.

Ms.Phượng: 0938272949

Email: sales@greensol.com.vn