Khi xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, các cơ sở thường chú trọng đến hàm lượng amoni trong nước vì những tác hại của chúng gây ra vô cùng nghiêm trọng. Vì thế cần ứng dụng phương pháp xử lý có khả năng loại bỏ amoni cao, đặc biệt là việc ứng dụng than sinh học xử lý amoni.
Tác hại của amoni
- Ảnh hưởng đến sức khỏe: hợp chất nitrit và nitrat với hàm lượng cao rất dễ gây ung thư cho con người và thậm chí gây tử vong.
- Ảnh hưởng đến HTXLNT sinh hoạt: amoni cản trở các quy trình xử lý nước thải như làm giảm tác dụng khử trùng của Clo hoặc thường gây ra hiện tượng nước bị đục, đóng cặn trong hệ thống nên làm giảm chất lượng nước như độ trong, mùi và vị có sự thay đổi rõ rệt.
Một số phương pháp xử lý amoni
- Quá trình nitrat hóa và khử nitrat hóa: nhờ hoạt động của nhiều chủng vi khuẩn và oxy cung cấp liên tục để khử nito trong nước thải.
- Xử lý bằng thực vật: chuyển hóa hợp chất chứa nito vào tế bào của sinh khối thông qua quá trình quang hợp của thực vật.
- Quá trình anammox: oxy hóa một phần amoni thành nitrit và quá trình anammox chuyển hóa amoni và nitrit thành khí nito.
- Phương pháp làm thoáng để khử amoni ở môi trường pH cao: chủ yếu dựa vào quá trình kiềm hóa pH lên 10 rồi làm thoáng để đẩy NH3 ra khỏi nước.
- Trao đổi ion: sử dụng các chất trao đổi mạnh giữa nước thải với vật liệu trao đổi ion để giữ NH4+ trên bề mặt.
- Hấp phụ: quá trình phản ứng giữa các pha bằng lực vật lý hoặc liên kết hóa học. Nhờ việc sử dụng chất hấp phụ như than hoạt tính nên lượng lớn amoni được loại bỏ hoàn toàn.
Xử lý amoni từ than sinh học
Khi xử lý nước thải sinh học, giải pháp sử dụng màng vi sinh với vật liệu khác nhau dần được ứng dụng để loại bỏ amoni trong nước cấp. Giải pháp xử lý nước thải này bước đầu mang lại hiệu quả xử lý tối đa, trong đó chú trọng sử dụng than sinh học.
Nguyên liệu hấp phụ amoni từ than sinh học
Hiện nay, than sinh học được chế biến từ nhiều chất thải hữu cơ trong trồng trọt và chế biến như vỏ trấu, bã mía, vỏ hạt điều, rác thải hữu cơ và nhiều chất thải khác. Một trong những lợi thế để Việt Nam trở thành quốc gia đứng thứ 3 trong khu vực Đông Nam Á giàu tiềm năng sản xuất sinh khối là điều kiện thời tiết, khí hậu và địa hình lý tưởng. Nước ta chủ yếu trồng lúa, ngô, cà phê, sắn,… với sản lượng thu hoạch hàng triệu tấn mỗi năm.
Đặc điểm của than sinh học, than hoạt tính và than biến tính
Đặc trưng lớn nhất của than sinh học có hàm lượng cacbon, chất bay hơi, độ ẩm, tro, diện tích bề mặt lớn và tồn tại nhiều nhóm chức khác nhau. Than sinh học thường chịu ảnh hưởng bởi nhiệt độ, thời gian và nguồn nguyên liệu sản xuất.
Các nhóm chức trên bề mặt biểu hiện bằng đặc tính axit, bazo khác nhau. Đặc tính của nhóm chức phụ thuộc vào tác nhân hoạt hóa than và phương pháp biến tính. Các nhóm chức này còn là yếu tố tạo ra tính tích điện trên bề mặt chất rắn.
Ứng dụng than sinh học để xử lý amoni trong nước thải
Để xử lý amoni trong nước, người ta thường sử dụng vật liệu hấp phụ chi phí thấp như than sinh học, than hoạt tính và than biến tính có nguồn gốc từ phụ phẩm nông nghiệp.
Cơ chế hấp phụ amoni của than sinh học, than biến tính
Quá trình hấp phụ amoni phụ thuộc vào dung dịch và trạng thái tồn tại của amoni trong nước, chủ yếu dạng ion NH4+ và dạng hòa tan NH3. Giá trị pH cũng ảnh hưởng nhiều đến khả năng hoạt hóa của các nhóm chức trên bề mặt để hình thành lớp điện kép. Theo đó, cơ chế hấp phụ diễn ra nhờ lực tĩnh điện và trao đổi ion H+.
Hiện nay, nhu cầu xử lý amoni ra khỏi nước thải và nước ngầm ngày càng được chú trọng bằng việc ứng dụng công nghệ xử lý khác nhau. Tuy nhiên, để ứng dụng công nghệ phù hợp thì bạn cần hiểu rõ đặc tính, quy trình và hiệu quả xử lý từng phương pháp. Và để được tư vấn thiết kế hệ thống xử lý nước thải với dịch vụ hợp lý và hiệu quả nhất thì liên hệ ngay công ty dịch vụ xử lý môi trường Hợp Nhất để được hỗ trợ.
