Đang tải... (xem toàn văn)
Nguyễn Lê Trung Dũng 1924403010190 D19MTKT01 Tìm hiểu quá trình anammox trong xử lý nước thải 1 Khái niệm Là viết tắt của quá trình oxy hóa amoni kỵ khí, là một quá trình vi sinh vật quan trọng trên t.
Nguyễn Lê Trung Dũng 1924403010190 D19MTKT01 Tìm hiểu trình anammox xử lý nước thải Khái niệm: Là viết tắt q trình oxy hóa amoni kỵ khí, trình vi sinh vật quan trọng tồn cầu chu trình nitơ diễn nhiều mơi trường tự nhiên Vi khuẩn trung gian q trình xác định vào năm 1999, bất ngờ lớn cộng đồng khoa học Trong phản ứng anammox, ion nitrit amoni chuyển đổi trực tiếp thành nitơ nước Các vi khuẩn thực trình anammox chi thuộc họ vi khuẩn Planctomycetes Tất vi khuẩn anammox sở hữu anammoxosome, ngăn liên kết với màng kép lipid bên tế bào chất, nơi diễn trình anammox Màng anammoxosome giàu chất béo ladderane; Sự diện chất béo sinh học Cơ chế: Amoni nitrit oxi hóa cách trực tiếp thành khí N2 điều kiện yếm khí với amoni chất cho điện tử, nitrit chất nhận điện tử để tạo thành khí N2 Ứng dụng quy trình anammox nằm việc loại bỏ amoni xử lý nước thải bao gồm hai quy trình riêng biệt Bước q trình nitrat hóa phần (nitrit hóa) nửa lượng amoni thành nitrit vi khuẩn oxy hóa amoniac: 2NH4+ + 3O2 → 2NO2- + 4H+ + 2H2O Amoni nitrit tạo thành chuyển đổi q trình anammox thành khí dinitơ ~ 15% nitrat (không hiển thị) vi khuẩn anammox: NH4+ + NO2- → N2 + H2O Cả hai q trình diễn lị phản ứng nơi hai nhóm vi khuẩn tạo thành hạt nhỏ Để làm giàu sinh vật anammox, hệ thống sinh khối màng sinh học dạng hạt dường đặc biệt thích hợp đảm bảo tuổi bùn cần thiết 20 ngày Các lị phản ứng có lị phản ứng theo mẻ (SBR), lò phản ứng tầng chuyển động lị phản ứng vịng nâng khí Giảm chi phí so với việc loại bỏ nitơ thơng thường đáng kể; kỹ thuật non trẻ chứng minh số cài đặt quy mô đầy đủ Công nghệ xử lý: Anammox công nghệ phát triển năm gần Nó khơng cần nguồn cacbon hữu để loại bỏ nitơ Vì vậy, đem lại lợi ích kinh tế mang lại nhiều tiềm cho xử lý nước thải có chứa amoni có hàm lượng cacbon hữu thấp Trong q trình Anammox, amoni chuyển thành N2 với nitrit chất nhận điện tử Vì vậy, tỷ lệ hàm lượng nitrit amoni khoảng 1,3 cần nguồn cacbon vơ cơ, vậy, phải bổ sung HCO3- Sự kết hợp hai q trình nitrat hóa bán phần q trình Anammox dựa thực tế rằng: nitrit hợp chất trung gian hai trình Vì vậy, nitrat hóa bán phần để chuyển 1/2 amoni thành nitrit thuận tiện kinh tế; theo sau q trình Anammox đảm bảo loại bỏ tồn nitơ thơng qua q trình hồn tồn tự dưỡng Nhu cầu oxi giảm 62,5% tiết kiệm đáng kể giá thành bổ sung thêm cacbon hữu so với hệ thống nitrat hóa – đề nitrat thơng thường Tuy nhiên, q trình Anammox khó áp dụng cho việc xử lý nước thải thực tế Trở ngại để ứng dụng q trình Anammox đòi hỏi giai đoạn bắt đầu lâu dài (long startup period), chủ yếu tốc độ sinh trưởng chậm vi khuẩn Anammox (thời gian nhân đôi khoảng 11 ngày) Thêm vào đó, vi khuẩn Anammox vi khuẩn yếm khí tự dưỡng hồn tồn nên chúng khó để ni cấy Vì vậy, chúng chưa phân lập môi trường nuôi cấy túy (pure culture) Do đó, việc am hiểu sinh lý học động lực học vi khuẩn Anammox rõ ràng có ý nghĩa lớn Ưu điểm: Ưu điểm phương pháp so với phương pháp nitrat hóa đề nitrat hóa thơng thường chỗ: địi hỏi nhu cầu oxi khơng cần nguồn cacbon hữu từ bên Bước nitrat hóa bán phần phải tiến hành trước để chuyển nửa amoni thành nitrit Sản phẩm trình Anammox N2, nhiên, khoảng 10% nitơ đưa vào (amoni nitrit) chuyển thành nitrat Do lợi điểm trình so với trình truyền thống hiệu kinh tế cao 5 Nhược điểm: Q trình Anammox khó áp dụng cho việc xử lý nước thải thực tế Trở ngại để ứng dụng q trình Anammox địi hỏi giai đoạn bắt đầu lâu dài (long startup period), chủ yếu tốc độ sinh trưởng chậm vi khuẩn Anammox (thời gian nhân đôi khoảng 11 ngày) Thêm vào đó, vi khuẩn Anammox vi khuẩn yếm khí tự dưỡng hồn tồn nên chúng khó để ni cấy Vì vậy, chúng chưa phân lập môi trường nuôi cấy túy (pure culture) Do đó, việc am hiểu sinh lý học động lực học vi khuẩn Anammox rõ ràng có ý nghĩa lớn