Nguyên nhân Amoni trong nước thải cao. Cách khắc phục

Nồng độ Amoni (NH₄⁺) trong nước thải cao chủ yếu xuất phát từ đặc thù của nguồn thải giàu hữu cơ đạm hoặc do hệ thống xử lý sinh học bị sự cố, vận hành sai kỹ thuật khiến quá trình Nitrat hóa bị ức chế. 

Dưới đây là tổng hợp chi tiết về nguyên nhân đầu vào, nguyên nhân vận hành và các giải pháp khắc phục triệt để.

1. Nguyên nhân khiến Amoni trong nước thải cao

Các nguyên nhân được chia thành hai nhóm chính: Nguồn gốc dòng thải đầu vào và sự cố hệ thống xử lý. 

Nguồn gốc từ nước thải đầu vào

• Nước thải sinh hoạt: Khoảng 65% Nitơ trong nước thải sinh hoạt tồn tại dưới dạng Amoni do quá trình phân hủy ure từ nước tiểu.
• Nước thải chế biến thủy sản, giết mổ: Chứa lượng lớn protein, axit amin từ thịt, cá và thức ăn thừa dư thừa đạm.
• Nước thải chế biến cao su: Hàm lượng Amoniac cực cao do nhà máy sử dụng hóa chất này để chống đông tụ mủ cao su trong quá trình thu hoạch và vận chuyển.
• Nước thải chăn nuôi: Chứa lượng phân và nước tiểu gia súc cô đặc, chưa qua ủ biogas hoặc xử lý sơ bộ.

Sự cố và vận hành hệ thống xử lý (Lỗi quá trình Nitrat hóa)

• Thiếu oxy hòa tan (DO thấp): Vi khuẩn Nitrat hóa (Nitrosomonas và Nitrobacter) là vi sinh hiếu khí nghiêm ngặt. Nếu chỉ số DO trong bể hiếu khí (Aerotank) dưới 2 mg/l, vi sinh sẽ bị ức chế và không thể chuyển hóa Amoni thành Nitrit/Nitrat. 
• Độ pH giảm sâu hoặc quá cao: Khoảng pH tối ưu cho vi sinh xử lý Amoni là 7.0 - 8.0. Quá trình Nitrat hóa tự sinh ra ion H⁺ làm giảm pH. Nếu không bổ sung kiềm kịp thời, pH tuột dốc sẽ làm chết hoặc tê liệt vi sinh. 
• Sốc tải lượng (Overload): Lưu lượng hoặc nồng độ ô nhiễm đầu vào tăng đột ngột vượt quá khả năng xử lý của lượng bùn hiện tại.
• Thời gian lưu bùn (SRT) quá ngắn: Vi khuẩn Nitrat hóa phát triển rất chậm. Nếu xả bùn quá mức khiến tuổi bùn dưới 10 ngày, vi sinh này sẽ bị rửa trôi hoàn toàn khỏi hệ thống. 
• Chất độc ức chế: Nước thải dệt nhuộm, y tế có chứa chất kháng sinh, clo dư hoặc kim loại nặng làm ngộ độc men vi sinh. 

2. Cách khắc phục hiệu quả

Tùy thuộc vào bản chất hệ thống hiện tại, bạn có thể áp dụng các biện pháp công nghệ sinh học hoặc hóa lý. 

Giải pháp khắc phục khẩn cấp (Vận hành hệ thống)

• Tăng cường sục khí: Kiểm tra máy thổi khí, đĩa phân phối khí nhằm nâng chỉ số DO trong bể Aerotank duy trì ổn định ở mức 2.0 - 4.0 mg/l. 
• Cân bằng độ pH và bổ sung độ kiềm: Châm thêm xút (NaOH) hoặc vôi (Ca(OH)₂, Na₂CO₃) vào bể để giữ pH ổn định ở mức 7.2 - 7.8. 
• Bổ sung chủng vi sinh chuyên dụng: Cấy thêm các chế phẩm sinh học chứa vi khuẩn Nitrat hóa hoặc điều chuyển bùn hoạt tính từ hệ thống khác đang hoạt động tốt sang để tái tạo quần thể vi sinh. 
• Giảm lượng xả bùn thải: Tăng thời gian lưu bùn (SRT) lên từ 10 - 15 ngày để duy trì mật độ vi khuẩn xử lý Amoni. 
• Pha loãng hoặc tuần hoàn: Nếu đầu vào bị sốc tải, tiến hành tuần hoàn nước thải sau lắng hoặc pha loãng để giảm nồng độ Amoni trực tiếp trong bể sinh học.

Giải pháp công nghệ dài hạn

• Ứng dụng quy trình AO / AAO: Thiết kế thêm bể thiếu khí (Anoxic) đi kèm hệ thống tuần hoàn bùn và nước để thực hiện trọn vẹn hai quá trình Nitrat hóa (hiếu khí) và Khử Nitrat (thiếu khí thành khí N₂ bay lên).
• Công nghệ tân tiến Anammox: Thích hợp cho nước thải có hàm lượng Amoni cực cao (như nước rỉ rác, nước thải chăn nuôi), giúp tiết kiệm năng lượng sục khí và không cần bổ sung nguồn cacbon.
• Phương pháp Stripping (Tháp tách khí): Nâng pH lên trên 11 để chuyển hóa toàn bộ NH₄⁺ thành khí NH₃, sau đó dùng tháp giải nhiệt/tháp Stripping để thổi khí NH₃ ra ngoài (thường áp dụng cho nước thải cao su hoặc nước rỉ rác)

Theo đó, trong các phương pháp xử lý, các nhà máy xử lý nước thải nên ưu tiên sử dụng các quy trình như Nitrat hóa – khử Nitrat để loại bỏ Amoniac khỏi nước thải. Các kỹ thuật này chuyển đổi Amoniac thành khí Nitơ vô hại bằng vi khuẩn, từ đó cải thiện chất lượng nước mà không tác động tiêu cực đến môi trường.

Để tối ưu hóa các quy trình xử lý sinh học, trong quá trình xử lý, đơn vị vận hành cần lưu ý những điểm sau:

• Theo dõi thường xuyên bể xử lý: Theo dõi bể hiếu khí, các yếu tố ảnh hưởng đến bể hiếu khí giúp phát hiện biến động và hành động nhanh chóng.
• Cải thiện quá trình sục khí: Tăng nguồn cung cấp oxy thúc đẩy hoạt động của vi khuẩn và quá trình nitrat hóa.
• Giảm thiểu chất thải hữu cơ: Giảm chất thải vào cây giúp giảm lượng nitơ, giảm nồng độ amoniac.
• Điều chỉnh độ pH: Duy trì độ pH thích hợp sẽ tối ưu hóa vi khuẩn nitrat hóa và thúc đẩy quá trình chuyển đổi amoniac thành nitrat.

Bên cạnh các lưu ý trên, cần bổ sung các chủng vi khuẩn Nitrat hoá để tăng tốc quá trình xử lý, từ đó nhanh chóng giảm nồng độ Amoni trong nước thải. Vi khuẩn tham gia quá trình Nitrat hóa là Nitrosomonas và Nitrobacter, gồm 2 giai đoạn như sau:

• Giai đoạn 1: Biến đổi Amoni (NH3, NH4+) thành Nitrit (NO2-) nhờ chủng vi khuẩn Nitrosomonas.
• Giai đoạn 2: Chuyển hóa Nitrit (NO2-) thành Nitrat (NO3-) nhờ chủng vi khuẩn Nitrobacter, và kết thúc quá trình Nitrat hóa tại đây.

Vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter có khả năng chịu được tải lượng Nitơ ô nhiễm lên đến 1.500 mg/l, giúp thúc đẩy nhanh quá trình xử lý, kể cả với hệ thống có nồng độ Amoni cao.

Hiện trên thị trường, Microbe-Lift N1 là sản phẩm men vi sinh chứa 2 chủng Nitrosomonas và Nitrobacter với công nghệ hàng đầu từ Ecological Laboratories INC Hoa Kỳ, mang lại hiệu suất xử lý vượt trội, được ứng dụng rộng rãi cho nước thải công nghiệp, sản xuất và cả nước thải sinh hoạt.

Sản phẩm dạng lỏng, không cần ngâm ủ, kích hoạt nhanh, giúp tăng hiệu quả xử lý, giúp nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải trong vòng 2 – 4 tuần. Đồng thời khắc phục hiện tượng chết vi sinh do sốc tải với hàm lượng Amoni trong nước thải cao, giảm chi phí vận hành và nhân công.

Microbe-Lift N1 thường được kết hợp với sản phẩm Microbe-Lift IND – Vi sinh xử lý nước thải chứa chủng Pseudomonas sp giúp tăng hiệu quả quá trình Khử Nitrat, từ đó, giúp giảm Nitơ tổng, Ammonia, Nitrit, Nitrat cho hệ thống.

LIÊN HỆ HOTLINE : 0903 371 885 để được tư vấn báo giá