QUÁ TRÌNH NITRAT HÓA TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Bởi vì trong nước thải chứa rất nhiều chất thải hữu cơ, nên quá trình chuyển đổi sinh học là tất yếu để loại bỏ độc tố. Sự chuyển đổi sinh học trong quá trình nitrat hoá có mặt trong hầu hết các quy trình kỹ thuật môi trường, đặc biệt là xử lý nước thải.

Quá trình nitrat hoá là gì?

Đây là quá trình chuyển đổi nitrit (NO2) độc hại thành nitrat (NO3) ít độc và dễ xử lý hơn. Quá trình này thường được thực hiện bởi chủng khuẩn Nitrobacter sp và Nitrosomonas.

Quá trình này được diễn ra theo các giai đoạn chính:

Nitơ tổng => Amoni (NH4+) => Nitrit (NO2-) => Nitrat (NO3-)

Trong những nghiên cứu gần đây của đã tìm ra thêm 2 chủng khuẩn khác cũng có khả năng oxy hóa nitrite là Pseudomonas và Paracoccus.

Vì sao có quá trình nitrat hoá?

Kết quả cuối cùng của quá trình nitrat hoá là giảm nồng độ Nitơ tổng trong nước thải. Nitơ đơn thuần rất khó xử lý nên các vi khuẩn cần quá trình này để biến đổi nitơ thành các hợp chất dễ phân huỷ và ít độc hại hơn.

Việc biến đổi NO2 thành NO3 là một quá trình quan trọng cũng vì sự tích tụ của NO2 sẽ gây ngộ độc cho sinh vật thuỷ sinh trong nguồn nước.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nitrat hóa

Oxy.

Các chủng vi sinh khử amoni và chuyển đổi nitrit có thể hoạt động trong điều kiện yếm khí. Nên khi nồng độ oxy xuống tới mức <0.5mg/L, vi khuẩn sẽ dùng nitrat như một nguồn năng lượng để hoạt động. Đây là lúc liên kết phân tử của nitrat (NO3-) bị bẻ gãy thành oxy (O2) và nitơ oxit (N2O). Sản phẩm cuối cùng đều là các phân tử dễ xử lý và có thể giải phóng ra môi trường.

Nhiệt độ.

Nhiệt độ cao là điều kiện lý tưởng để quá trình nitrat hoá diễn ra hiệu quả hơn. Nên duy trì nhiệt độ ở mức 15 - 30 độ C.

Độ pH.

Nitrat hóa sẽ tạo ra axit làm pH tổng trong hệ thống bị giảm. Quá trình bị ức chế khi pH dưới 6.5 nên tốc độ tăng trưởng của vi khuẩn nitrat hóa cũng bị giảm. Duy trì pH ở mức 7 - 8 là tối ưu.