Nghiên cứu xử lý Amoni của nguồn nước ngầm bằng vi khuẩn Anammox

40

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ AMONI CỦA NGUỒN NƯỚC NGẦM

BẰNG VI KHUẨN ANAMMOX

Vương Thị Kim Oanh1*, Nguyễn Văn Hưng1

, Trịnh Lê Hùng1

, Vũ Thị Bích Ngọc

2

, Lê Văn Dũng3

1Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội

2Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

3Khoa Khoa học Cơ bản, Học viện Hậu cần

Đến Tòa soạn 4-8-2011

Abstract

Biological method using autotrophic bacteria is used for treatment of ammonium in domestic water. In this paper,

we combined between two methods, Sharon and Anammox to treat the pollution of ammonium. The purpose of Sharon

process is controlling an oxidation of ammonium to nitride following the ratio 50:50 for application in next anammox

process. Thus, the ratio of ammonium to nitride in the output of Sharon process plays an important factor for the

combination of sharon and anammox. The results shown that the optimal conditions for the best efficiency of this

biological method. At temperature 35oC, pH as 8.5, and retention time as 5h, the highest percentage of treatment of

nitrogen is 97.13 per cent, and all the other outputs are in the permission of Sanitary Standards.

1. MỞ ĐẦU

Nước ngầm có thể bị ô nhiễm bởi các hợp chất

hữu cơ và vô cơ trong đó có các hợp chất nitơ tồn tại

chủ yếu dưới dạng amoni.

Những năm trước đây, để loại bỏ các hợp chất

nitơ bằng phương pháp sinh học hầu hết được tiến

hành bằng quá trình kết hợp nitrat hóa trong điều

kiện hiếu khí và đề nitrat hóa trong điều kiện yếm

khí. Phương pháp này đã được ứng dụng từ rất lâu,

tuy nhiên hạn chế của phương pháp là yêu cầu một

lượng oxi lớn và phải cung cấp nguồn cacbon hữu cơ

cho quá trình đề nitrat hóa. Vì thế chi phí khi dùng

phương pháp này để loại bỏ nitơ là tương đối cao.

Trong những năm gần đây đã có nhiều phương pháp

sinh học được sử dụng để loại bỏ nitơ đã được

nghiên cứu, phát triển và cũng đã đạt được những

thành công nhất định. Phương pháp loại bỏ amoni

yếm khí hoàn toàn tự dưỡng gọi là phương pháp

Anammox (Anaerobic Ammonium Oxidation) tỏ ra

là một phương pháp có tiềm năng ứng dụng trong

việc loại bỏ nitơ. Phương pháp này thường được kết

hợp với một quá trình oxi hóa bán phần amoni trước

đó gọi là quá trình Sharon [1-3].

Ưu điểm của phương pháp là giảm được nhu cầu

về oxi và nguồn cacbon hữu cơ, tạo ít bùn và chỉ sử

dụng khoảng 40% năng lượng so với quá trình thông

thường [4-6]. Trên thế giới phương pháp này đã

được nghiên cứu và ứng dụng thành công vào thực

tế. Ở Việt Nam phương pháp này vẫn còn chưa phổ

biến. Vì vậy, việc nghiên cứu xử lý amoni của

nguồn nước ngầm bằng vi khuẩn Anammox được

tiến hành với mục đích tìm hiểu sâu hơn, để ứng

dụng xử lý nguồn nước ngầm bị nhiễm amoni.

2. THỰC NGHIỆM

2.1. Đối tượng nghiên cứu

Nguồn nước nghiên cứu là nước tự tạo có hàm

lượng amoni cao. Từ đó, ứng dụng để xử lý nguồn

nước ngầm bị nhiễm amoni.

Tiến hành pha mẫu: Pha mẫu với nồng độ N￾NH4

+

là 100 mg/L, cách pha như sau:

1. (NH4)2SO4: 48 g

2. NaHCO3: 60 g

3. KH2PO4: 27,2 mg/L

4. MgSO4.7H2O: 300 mg/L

5. CaCl2: 180 mg/L

được pha trong 100 L nước và được bổ sung thêm

một số nguyên tố vi lượng cần thiết.

2.2. Mô hình thực nghiệm

Vật liệu mang – giá thể mang vi sinh là sợi

acrylic chuyên dụng, có đặc tính trội hơn các loại vật

liệu khác về độ sạch, diện tích tiếp xúc bề mặt, nhẹ,

lại không bị tắc và không bị ảnh hưởng sức cản của

dòng chảy, dạng sợi xù xì (để tăng diện tích cho sự

phát triển của màng vi sinh vật – biofilm). Môi

trường được điều chỉnh pH để hạn chế quá trình oxi

hóa nitrit thành nitrat.

TẠP CHÍ HÓA HỌC T. 50(1) 40-43 THÁNG 2 NĂM 2012